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用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，實驗所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種，重錘從高處由靜止開始落下，重錘從拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點的痕跡進(jìn)行測量，即可驗證機械能定恒定律．

（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件
B．將打點計時器接到電源的直流輸出端上
C．用天平測量出重錘的質(zhì)量
D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關(guān)打出一條紙帶
E．測量打出的紙帶上某些點之間的距離
F．根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能
指出其中沒有必要進(jìn)行的步驟是

C

C

；操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是

BD

BD

．
（2）利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值．如圖所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E，測出A點距起始點O的距離為s₀，點A、C間的距離為s₁，點C、E間的距離為s₂，使用交流電的頻率為f，則根據(jù)這些條件計算重錘下落的加速度a的表達(dá)式：a=

1

4

(S2-S1)f2

1

4

(S2-S1)f2

．
（3）在驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢能總是大于重錘動能的增加，
其原因主要是因為在重錘下落過程中存在著阻力的作用，可以通過該實驗裝置測定該阻力的大�。�若已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度的值為g，還需要測量的物理量是

重錘的質(zhì)量m

重錘的質(zhì)量m

．試用這些物理量和紙帶上的測量數(shù)據(jù)表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小為F=

mg-

m

4

(S2-S1)f2

mg-

m

4

(S2-S1)f2

．

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用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，實驗所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進(jìn)行測量、分析，即可驗證機械能守恒定律．
（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件；
B．將打點計時器接到電源的“直流”上；
C．先釋放紙帶，再接通電源打出一條紙帶；
D．測量紙帶上某些點間的距離；
E．根據(jù)測量的結(jié)果，分別計算重錘下落過程中減少的重力勢能和增加的動能．
其中操作不當(dāng)?shù)牟襟E是：

 

（填選項對應(yīng)的字母）
（2）正確操作后打出的紙帶如圖所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)的五個點A、B、C、D、E，測出AC的距離為s₁，CE的距離為s₂，打點的頻率為f，根據(jù)這些條件，計算打C點時重錘下落的速率v_c=

 

（3）實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能大于重錘動能的增量，其主要原因是在重錘下落的過程中存在阻力作用（設(shè)阻力恒定），可以通過該實驗裝置測阻力的大�。�若已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g，重錘的質(zhì)量為m．試用這些物理量和上圖紙帶上的數(shù)據(jù)符號表示出重錘在下落過程中受到的阻力大小F=

 

．

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用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，實驗所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過電磁打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點的痕跡進(jìn)行測量，即可驗證機械能守恒定律．

（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件；
B．將電磁打點計時器接到電源的交流輸出端上；
C．用天平測量出重錘的質(zhì)量；
D．先釋放懸掛紙帶的夾子，后接通電源開關(guān)打出-條紙帶；
E．測量打出的紙帶上某些點之間的距離；
F．根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．
指出其中沒有必要或不恰當(dāng)?shù)牟僮鞑襟E是：（將其選項對應(yīng)的字母填寫在空行內(nèi)）沒有必要的操作步驟是：

C

C

不恰當(dāng)?shù)牟僮鞑襟E是：

D

D

（2）利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值．如圖所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E，測量出A點距起始點O距離為S₀，點A、C間的距離為S₁，點C、E間的距離為S₂，使用交流電的頻率為f，則根據(jù)這些條件計算重錘下落的加速度a的表達(dá)式為：a=

(S2-S1)f2

4

(S2-S1)f2

4

．
（3）在驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其原因主要是重錘下落過程中存在著阻力的作用．可以通過該實驗裝置測定該阻力的大小，若已知當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度值是g，還需要測量的物理量是：

M

M

試用這些數(shù)據(jù)和紙帶上的測量數(shù)據(jù)表示出重錘下落的過程中受到的平均阻力大小F為：F=

mg-m

(S2-S1)f2

4

mg-m

(S2-S1)f2

4

．

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用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．實驗所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶的點痕進(jìn)行測量，即可驗證機械能守恒定律．
（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件；
B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；
C．釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關(guān)打出一條紙帶；
D．測量紙帶上某些點間的距離；
E．根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．
操作不當(dāng)?shù)牟襟E是

BC

BC

（將其選項對應(yīng)的字母填在空行內(nèi)）
（2）根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點的速度v，量出下落距離h，則以

v2

2

為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是圖中的

C

C

．

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用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．實驗所用的電源為學(xué)生電源，能輸出電壓為6V的交流電和直流電．重錘從高處由靜止開始下落，打點計時器在重錘拖著的紙帶上打出一系列的點，對紙帶上某些點的點間距離進(jìn)行測量，即可驗證機械能守恒定律．
（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件；
B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；
C．用天平測出重錘的質(zhì)量；
D．先釋放懸掛紙帶的夾子，后接通電源開關(guān)，打出一條紙帶；
E．測量紙帶上某些點的點間距離；
F．根據(jù)測量的結(jié)果，計算重錘下落過程中重力勢能的減少量是否等于動能的增加量．
沒有必要或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E是

BCD

BCD

．（填選項對應(yīng)的字母）
（2）在上述驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)：
重錘重力勢能的減小量總是

大于

大于

 （填“大于”、“小于”、或“等于”）重錘動能的增加量，其原因主要是

在重錘下落的過程中存在阻力作用

在重錘下落的過程中存在阻力作用

．

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一、二選擇題：1-5題為單選題，每小題只有一個選項符合題意，選對的得3分，錯選或不答的得0分，每小題3分，共15分；6-9小題為多選題，每小題有多個選項符合題意，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，錯選或不答的得0分，每小題4分，共16分。

題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

答案

C

B

B

D

A

AD

CD

BC

ABC

三．簡答題：本題共3小題，共42分

10．（8分）

⑴BC(2分) 

⑵（2分）

⑶（4分）

11．（10分）

⑴B，E（2分）                                          ⑵電路圖(見右上)（2分）

⑶作圖(見右上)（2分），1.40－1.50，1.25―1.35（4分）

12A．（12分）

⑴AC（4分）        ⑵BC（4分）              ⑶1×10²²（4分）

12B．（12分）

⑴ABC（4分）        ⑵1  0.5  0.5  －x方向（4分） 

⑶ 30° s（4分）

12C．(12分)

⑴BC（4分）      ⑵6 （4分）

⑶ ①0.1m/s  （1分）    ②方向見右圖（1分）  能得分（2分）

四．計算題：本題共3小題，共47分

13．(15分)

⑴桿達(dá)最大速度時，有………………………………………………………(2分)

又                                          ………………………………(2分)

                                      …………………………………………(2分)

得：m/s                              …………………………………………(1分)

⑵V           ……………………………………………………………(4分)

⑶W                …………………………………………………………(4分)

14．(16分)

⑴小物塊的加速度為：a₁=μg＝2m/s²， 水平向右……………………………………（1分）

長木板的加速度為：0.5m/s²，水平向右   ……………………（1分）

令剛相對靜止時他們的共同速度為v，以木板運動的方向為正方向

對小物塊有：v=－v₂＋a₁t                  ……………………………………（1分）

對木板有：v= v₁＋a₂t ………………………………………………………………（1分）

代入數(shù)據(jù)可解得：t=8s； v =14m/s ………………………………………………（2分）

⑵此過程中小物塊的位移為：x₁== 48m…………………………………（2分）

長木板的位移為：x₂== 96m           …………………………………（2分）

所以長板的長度至少為：L= x₂-x₁= 48m ………………………………………… （2分）

⑶長木板對小物塊摩擦力做的功為J ………………（4分）

15．(16分)

⑴以小球為研究對象，豎直方向小球受重力和恒定的洛倫茲力f₁，故小球在管中豎直方向做勻加速直線運動，加速度設(shè)為a，則

                                        …………………………（4分）

⑵在小球運動到管口時，F(xiàn)_N＝2.4×10^－3N，設(shè)v₁為小球豎直分速度，由

，則                                 ………………………………（3分）

由得                                        ………………………………（3分）

⑶小球離開管口進(jìn)入復(fù)合場，其中qE＝2×10^－3N，mg＝2×10^－3N．…………………（1分）

故電場力與重力平衡，小球在復(fù)合場中做勻速圓周運動，合速度　與MN成45°角，故軌道半徑為R，  ……………………………………………………（1分）

小球離開管口開始計時，到再次經(jīng)過MN所通過的水平距離……（1分）

對應(yīng)時間  ………………………………………………………（1分）

小車運動距離為x₂，………………………… ………………………（1分）

所以小球此時離小車頂端的距離為……………………………（1分）