题目内容
11．为验证“拉力做功与物体动能改变的关系”，某同学到实验室找到下列器材：长木板（一端带定滑轮）、电磁打点计时器、质量为200g的小车、质量分别为10g、30g和50g的钩码、细线、学生电源（有“直流”和“交流”档）．该同学进行下列操作A．组装实验装置，如图a所示
B．将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车
C．选用50g的钩码挂在拉线的挂钩P上
D．释放小车，接通打点计时器的电源，打出一条纸带
E．在多次重复实验得到的纸带中选出一条点迹清晰的纸带，如图b所示
F．进行数据采集与处理
请你完成下列问题：
（1）进行实验时，学生电源应选择用交流一档（选填“直流”或“交流”）．
（2）该同学将纸带上打的第一个点标为“0”，且认为打“0”时小车的速度为零，其后依次标出计数点1、2、3、4、5、6（相邻两个计数点间还有四个点未画），各计数点间的时间间隔为0.1s，如图b所示．该同学测量出计数点0到计数点3、4、5的距离，并标在图b上．则在打计数点4时，小车的速度大小为0.58m/s；如果将钩码的重力在数值上当作小车所受的拉力，则在打计数点0到4的过程中，拉力对小车做的功为0.059J，小车的动能增量为0.034J．（取重力加速度g=9.8m/s2，结果均保留两位有效数字）
（3）由（2）中数据发现，该同学并没有能够得到“拉力对物体做的功等于物体动能增量”的结论，且对其他的点（如2、3、5点）进行计算的结果与“4”计数点相似．你认为产生这种实验结果的主要原因有（写出两条即可）
①小车质量没有远大于钩码质量；
②没有平衡摩擦力．
分析 （1）打点计时器是一种计时仪器，使用交流电源；
（2）将砝码重力当作小车所受合外力，根据功的定义可以正确解答，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出第4个点的速度大小，进一步求出其动能大小；
（3）实验误差主要来自两个方面一是由实验原理不完善，没有平衡摩擦力导致的系统误差，一是由数据测量如测量距离等导致的偶然误差，可以从这两个方面进行分析．
解答 解：（1）打点计时器是一种计时仪器，使用交流电源；
（2）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，相邻的两个计数点间的时间间隔为T=0.1s
得：${v}_{4}=\frac{{x}_{35}}{2T}=\frac{0.1850-0.069}{0.2}=0.58m/s$，
在打计数点0到4的过程中，拉力对小车做的功为：W=mgs=0.05×9.8×0.12=0.059J；
小车的动能增量为：△EK=$\frac{1}{2}M$v42=$\frac{1}{2}×0.2×0.5{8}^{2}$=0.034J；
（2）该实验产生误差的主要原因一是钩码重力大小并不等于绳子拉力的大小，设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：
F=Ma…①
对砂桶和砂有：mg-F=ma…②
F=$\frac{M}{m+M}$mg，
由此可知当M＞＞m时，砂和砂桶的重力等于绳子的拉力，显然该实验中没有满足这个条件；另外该实验要进行平衡摩擦力操作，否则也会造成较大误差．
故答案为：（1）交流；（2）0.58；0.059；0.034，（3）①小车质量没有远大于钩码质量；②没有平衡摩擦力
点评 明确实验原理往往是解决实验问题的关键，该实验的一些操作和要求与探究力、加速度、质量之间关系的实验类似可以类比学习．
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20．
静止在水平面上的物体，受到水平拉力F的作用，在F从20N开始逐渐增大到40N的过程中，加速度a随拉力F变化的图象如图所示，由此可以计算出（g=10m/s2）（ ）
静止在水平面上的物体，受到水平拉力F的作用，在F从20N开始逐渐增大到40N的过程中，加速度a随拉力F变化的图象如图所示，由此可以计算出（g=10m/s2）（ ）| A． | 物体的质量 | B． | 物体与水平面间的动摩擦因数 | ||
| C． | 物体与水平面间的滑动摩擦力大小 | D． | 加速度为2m/s2时物体的速度 |
2．某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：
一个满偏电流为100A、内阻为2500Ω的表头，一个开关，两个电阻箱（0-999.9Ω）和若干导线．
（1）由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为5OmA的电流表，则应将表头与电阻箱并联（填“串联”或“并联”），并将该电阻箱阻值调为5Ω．
（2）接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路如图1所示，通过改变电阻R测相应的电流I，且作相关计算后一并记录如下表：
从表格中给定的量任选两个作为纵轴和横轴的变量，在图2中作出相应图线；并根据图线求出电池的电动势E=1.53V，内阻r=1.8．
一个满偏电流为100A、内阻为2500Ω的表头，一个开关，两个电阻箱（0-999.9Ω）和若干导线．
（1）由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为5OmA的电流表，则应将表头与电阻箱并联（填“串联”或“并联”），并将该电阻箱阻值调为5Ω．
（2）接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路如图1所示，通过改变电阻R测相应的电流I，且作相关计算后一并记录如下表：
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| R{Ω） | 95.0 | 75.0 | 55.0 | 45.0 | 35.0 | 25.0 |
| I（mA ） | 15.0 | 18.7 | 24.8 | 29.5 | 36.0 | 48.0 |
| IR（V） | 1.43 | 1.40 | 1.36 | 1.33 | 1.26 | 1.20 |
| $\frac{1}{I}$（A-1） | 66.7 | 53.5 | 40.3 | 33.9 | 27.8 | 20.8 |
19．在物理学发展过程中，许多科学家做出了贡献．下列说法正确的是（ ）
| A． | 伽利略建立了惯性定律 | |
| B． | 牛顿最先建立了力的概念 | |
| C． | 库仑发现了点电荷的相互作用规律，卡文迪许通过扭秤装置测出了静电力常量的数值 | |
| D． | 安培发现了磁场对运动电荷的作用规律，洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律 |
6．
如图，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上．已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计．现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行．整个系统处于静止状态．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时，C恰好离开地面．则下列说法正确的是（ ）
如图，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上．已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计．现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行．整个系统处于静止状态．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时，C恰好离开地面．则下列说法正确的是（ ）| A． | 斜面倾角α=60° | |
| B． | A的最大速度为$\sqrt{\frac{2m}{5k}}$ | |
| C． | C刚离开地面时，B的加速度为零 | |
| D． | 从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒 |
如图所示，木块A和半径为r=0.5m的四分之一光滑圆轨道B静置于光滑水平面上，A、B质量mA=mB=2.0kg．现让A以v0=6m/s的速度水平向右运动，之后与墙壁碰撞，碰撞时间为t=0.2s，碰后速度大小变为v1=4m/s．取重力加速度g=10m/s2．求：
3．运动会上，运动员留下了许多精彩的瞬间．比赛过程中，下列运动可视为质点的是（ ）
| A． |  跳水 | B． |  鞍马 | C． |  马拉松 | D． |  吊环 |
如图，光滑水平面上有一具有光滑曲面的静止滑块B，可视为质点的小球A从B的曲面上离地面高为h处由静止释放，且A可以平稳地由B的曲面滑至水平地面．已知A的质量为m，B的质量为3m，重力加速度为g．试求：
1．火星成为我国深空探测的第二颗星球，假设火星探测器在着陆前，绕火星表面匀速飞行（不计周围其他天体的影响），航天员测出飞行N圈用时t，已知地球质量为M，地球半径为R，火星半径为r，地球表面重力加速度为g，则（ ）
| A． | 火星探测器匀速飞行的向心加速度约为$\frac{{4{π^2}{N^2}r}}{t^2}$ | |
| B． | 火星探测器匀速飞行的速度约为$\frac{2πNR}{t}$ | |
| C． | 火星探测器的质量为$\frac{{4π{N^2}{r^3}}}{{g{R^2}{t^2}}}$ | |
| D． | 火星的平均密度为$\frac{{3πM{N^2}}}{{g{R^2}t}}$ |