摘要:① 实验小组选出一条纸带如图乙所示.其中O点为打点计时器打下的第一个点.A.B.C为三个计数点.在计数点A和B.B和C之间还各有一个点.测得h1=12.01cm.h2=19.15cm.h3=27.86cm.打点计时器通以50Hz的交流电.根据以上数据算出:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了 J,此时重锤的动能比开始下落时增加了 J.根据计算结果可以知道该实验小组在做实验时出现的问题是 .

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一、选择题

1.D  2.AC  3.D   4.A   5.AB   6.D   7.CD 

8.B   9.AB  10.B  11.BC  12.AD

 

二、选做题

13. (10分)(1)油膜法       10-10     (2)球形  表面张力

评分标准:每空2分

14. (10分)(1)最低点     放大法   (2)多普勒效应  向着

评分标准:每空2分

三、实验题

实验题答案:

 

15.(11分) (1) ①  (1分)

② 相同位置(2分) , 保证前后两次拉橡皮条时的效果相同(1分)

   

(2) ①  (1分) ,  (1分) , 该实验小组做实验时先释放了纸带,然后再合上打点计时器的电键 或者 释放纸带时手抖动了(2分) (其他答案只要合理均给满分)

 

②  D (2分), 重力加速度g (1分)

 

 

 

 

16.(13分)  (1)  a.S1和S2 (1分),

 

b.S1 (1分),S2 (1分),V1的读数和V2的读数(1分)

 

            (2)   (1分)    (1分)

   

(3)电路图如图所示 (3分)

 

 

 

 

 

 

(4)   下列两种情况答出任意一种给满分

 

 (2分)   对应的图像如图1  (2分) 

 

 

 

 

 

 

 

 

或者(2分)  对应的图像如图2 (2分) 

 

 

 

 

 

 

 

四、计算题

17.(16分) (1) 小球过C点时满足      (1) …………2'

         又根据                 (2 ) ………… 2'

        由(1)(2)得:              (3) …………2'

        由图可知:H1=0.5m时F1=0; 代入(3)可得

                 ………… 2'

H2=1.0m时F2=5N;代入(3)可得

                                           …………2'

     (2) 据    …………4'     可得 …………2'

18.(16分) (1)要使电子能通过PQ界面,电子飞出磁场的速度方向必须水平向右,由可知,r越大v越大,从C点水平飞出的电子,运动半径最大,对应的速度最大,即r=2a时, 电子的速度最大………2'

…………4' 

得:   (1) …………2'

 

 

 

 

 

 

 

(2) 粒子在电场中做类平抛运动,据

         (2) …………2'

           …………2'

得:          (3) …………2'

 由此可知:PQ界面的右侧X轴上能接收电子的范围是+………2'

 

 

 

19.(18分) (1) 当t=t1时,t1    (1)       …………1'

并由题意可知瞬间电流为0,得ε1―ε1/=0      …………1'

    …………2'

              故:                 (2) …………1'

                                  (3) …………1'

 

(2)  由     (4) …………2'

得:             (5) …………1'

         (6) …………1'

   

(3) 当t=t2时,由题意知:       (7) …………2'

设ab边穿出磁场瞬间的速度为v2,则有:

             (8) …………2'

                    (9) …………1'

由动能定理:     (10) …………2'

得:    (11) …………1'

 

20.(18分)解:  (1)刚开始滑动时,a===1m/s2 …………2'方向向左…………1'

(2) 设经t1时间m1m2相碰,有

    …………1'

t1=1s    t/1=5s(由上述分析可知,不合题意,舍去) …………1'

碰前m2的速度   v2=at1=1m/s

由题意可知:碰后m2的速度  v/2=2m/s   或  v//2=4m/s  …………1'

分别由动量守恒定律得  m1v+m2v2=m1v/1+m2 v/2与m1v+m2v2=m1v//1+m2 v//2 …………1'

得碰后m1的速度    v/1= 1.5m/s   或  v//1= ―1.5m/s      …………1'

检验:由于   …………1'

故v//1= ―1.5m/s,v//2=4m/s  这组数据舍去 ……1'

∴碰后m1的速度为v/1= 1.5m/s向右,  m2的速度为v/2=2m/s向右…………1'

 (3)因碰后两物体均做匀加速运动,加速度都为a=1m/s2,所以m2先达到传送带速度,设m2达到传送带速度的时间为t2

有  v= v/2+ at2       t2=1s

此时m1的速度v3= v/1+ at2=2.5m/s< v

故从t2之后m1继续加速,m2和传送带开始减速,

直到m1和传送带达到某个共同速度v4后,

m1所受摩擦力换向,才开始减速运动,

设m1继续加速的时间为t3

则v4=v3+ a t3 = v-at3      t3=s ………1'

m1的速度为v4= v3+ a t3=m/s  ………1'

此时m2的速度为v5= v- a t3=m/s  ,之后m1、m2均做匀减速运动,

因为在整个过程中m2的速度始终大于m1的速度,

所以在m1、m2都静止时两物块位移最大…………1'

m2碰后运动的总位移 …………1'

m1碰后运动的总位移  …………1'

两物块间最大距离                       …………1'

 

 

 

 

 

某实验小组采用如图甲所示的装置探究“动能定理”.图中小车内可放置砝码;实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点计时器工作频率为50Hz.
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(1)实验的部分步骤如下:
①在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
②将小车停在打点计时器附近,
 
 
,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点,关闭电源;
③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作.
(2)如图乙是某次实验得到的一条纸带,在纸带上选择起始点0及多个计数点A、B、C、D、E、…,可获得各计数点刻度值s,求出对应时刻小车的瞬时速度V,则D点对应的刻度值为sD=
 
cm,D点对应的速度大小为vD=
 
m/s.
(3)下表是某同学在改变钩码或小车中砝码的数量时得到的数据.其中M是小车质量M1与小车中砝码质量m之和,|
v
2
2
-
v
2
1
|
是纸带上某两点的速度的平方差,可以据此计算出动能变化量△E;F是钩码所受重力的大小,W是在以上两点间F所作的功.
次   数 M/kg |
v
2
2
-
v
2
1
|/(m2?s-2)
△E/J F/N W/J
1 0.500 0.760 0.190 0.490 0.210
2 0.500 1.65 0.413 0.980 0.430
3 0.500 2.40 0.600 1.470 0.630
4 1.000 2.40 1.200 2.450 1.240
5 1.000 2.84 1.420 2.940 1.470
由上表数据可以看出,W总是大于△E,其主要原因是;钩码的重力大于小车实际受到的拉力造成了误差,还有
 
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