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（1）科學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)離不開科學(xué)探究，而科學(xué)探究可以分為理論探究和實驗探究．下面我們追尋科學(xué)家的研究足跡，用實驗探究恒力做功和物體動能變化間的關(guān)系．
①某同學(xué)的實驗方案如圖1所示，該同學(xué)想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，你認為在實驗中還應(yīng)該采取的兩項措施是：
a．

平衡摩擦力

平衡摩擦力

；
b．

鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的總質(zhì)量

鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的總質(zhì)量

；
②如圖2所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計數(shù)點．兩相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，距離如圖．要驗證合外力的功與動能變化間的關(guān)系，除位移、速度、重力加速度外，還必須知道或測出的物理量有

鉤碼的質(zhì)量m和小車的總質(zhì)量M

鉤碼的質(zhì)量m和小車的總質(zhì)量M

；寫出B、E兩計數(shù)點間恒力做功和物體動能變化間的關(guān)系式

mg(△x2+△x3+△x4)=

1

2

M(

△x4+△x5

2T

)2-

1

2

M(

△x1+△x2

2T

)2

mg(△x2+△x3+△x4)=

1

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M(

△x4+△x5

2T

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1

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△x1+△x2

2T

)2

．
（2）影響物質(zhì)材料電阻率的因素很多，一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，而半導(dǎo)體材料的電阻率則與之相反，隨溫度的升高而減少．某課題研究組需要研究某種導(dǎo)電材料的導(dǎo)電規(guī)律，他們用該種導(dǎo)電材料制作成電阻較小的線狀元件Z做實驗，測量元件Z中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過程中的變化規(guī)律．
①答題紙上，為完成實驗，請連接圖3的實物圖

②實驗測得元件Z的電壓與電流的關(guān)系如下表所示．根據(jù)表中數(shù)據(jù)，判斷元件Z是金屬材料還是半導(dǎo)體材料？答：

半導(dǎo)體

半導(dǎo)體

．

U/V	0	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.50	1.60
I/A	0	0.20	0.45	0.80	1.25	1.80	2.80	3.20

③把元件Z接入如圖4所示的電路中，當(dāng)電阻R的阻值為R₁=2Ω時，電流表的讀數(shù)為1.25A；當(dāng)電阻R的阻值為
R₂=3.6Ω時，電流表的讀數(shù)為0.80A．結(jié)合上表數(shù)據(jù)，求出電池的電動勢為

4.0

4.0

V，內(nèi)阻為

0.40

0.40

Ω．（不計電流表的內(nèi)阻，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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（1）科學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)離不開科學(xué)探究，而科學(xué)探究可以分為理論探究和實驗探究．下面我們追尋科學(xué)家的研究足跡，用實驗探究恒力做功和物體動能變化間的關(guān)系．
①某同學(xué)的實驗方案如圖1所示，該同學(xué)想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，你認為在實驗中還應(yīng)該采取的兩項措施是：
a．______；
b．______；
②如圖2所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計數(shù)點．兩相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，距離如圖．要驗證合外力的功與動能變化間的關(guān)系，除位移、速度、重力加速度外，還必須知道或測出的物理量有______；寫出B、E兩計數(shù)點間恒力做功和物體動能變化間的關(guān)系式______．
（2）影響物質(zhì)材料電阻率的因素很多，一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，而半導(dǎo)體材料的電阻率則與之相反，隨溫度的升高而減少．某課題研究組需要研究某種導(dǎo)電材料的導(dǎo)電規(guī)律，他們用該種導(dǎo)電材料制作成電阻較小的線狀元件Z做實驗，測量元件Z中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過程中的變化規(guī)律．
①答題紙上，為完成實驗，請連接圖3的實物圖

②實驗測得元件Z的電壓與電流的關(guān)系如下表所示．根據(jù)表中數(shù)據(jù)，判斷元件Z是金屬材料還是半導(dǎo)體材料？答：______．

U/V		0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.50	1.60
I/A		0.20	0.45	0.80	1.25	1.80	2.80	3.20

③把元件Z接入如圖4所示的電路中，當(dāng)電阻R的阻值為R₁=2Ω時，電流表的讀數(shù)為1.25A；當(dāng)電阻R的阻值為
R₂=3.6Ω時，電流表的讀數(shù)為0.80A．結(jié)合上表數(shù)據(jù)，求出電池的電動勢為______V，內(nèi)阻為______Ω．（不計電流表的內(nèi)阻，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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（1）在《驗證機械能守恒定律》的實驗中，已知重錘的質(zhì)量為m，使用的交流電的頻率為f．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點進行測量并通過計算，就可以驗證機械能守恒定律．
①如圖1所示，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s，點A、C間的距離為s₁，點C、E間的距離為s₂，用以上給出的已知量寫出C點速度的表達式為υ_c=______，打點計時器在打O點到C點的這段時間內(nèi)，重錘的重力勢能的減少量為______，動能的增加量為______．
②某同學(xué)上交的實驗報告顯示，重錘增加的動能略大于重錘減小的重力勢能，則出現(xiàn)這一問題的原因可能是______．（填字母）
A．重錘的質(zhì)量測量錯誤
B．該同學(xué)自編了實驗數(shù)據(jù)
C．該同學(xué)實驗操作時先釋放紙帶，后接通電源
D．重錘下落時受到的阻力過大

（2）有一根很細的均勻空心金屬管，管長約50cm、電阻約為10Ω，現(xiàn)需測定它的內(nèi)徑d，但因其內(nèi)徑較小，無法用游標(biāo)卡尺直接測量．已知這種金屬的電阻率為ρ．實驗室中可以提供下列器材：
A．厘米刻度尺；   B．毫米刻度尺；
C．螺旋測微器；   D．電流表（量程300mA，內(nèi)阻約lΩ）；
E．電流表（量程3A，內(nèi)阻約0．lΩ）”；   F．電壓表（量程3V，內(nèi)阻約6kΩ）；
G．滑動變阻器（最大阻值1kΩ，額定電流0.5A）；
H．滑動變阻器（最大阻值5Ω，額定電流2A）；
L．蓄電池（電動勢6V，內(nèi)阻0.05Ω）；J．開關(guān)一個及帶夾子的導(dǎo)線若干．
請設(shè)計一個實驗方案，要求實驗誤差小，便于調(diào)節(jié)．回答下列問題：
①實驗中應(yīng)測物理量的名稱及符號是______；
②應(yīng)選用的實驗器材有______；（填字母）
③在圖2所示的方框中畫出實驗電路圖；
④按照你設(shè)計的電路圖將圖2中所示儀器連成實驗電路；
⑤用測得的物理量和已知量寫出計算金屬管內(nèi)徑d的表達式為d=______

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一、選擇題（本題共10小題，每題4分，共40分）

1．解析：當(dāng)θ較小時物塊與木板間的摩擦力為靜摩擦力，摩擦力大小與物塊重力沿板方向的分力大小相等，其大小為：，按正弦規(guī)律變化；當(dāng)θ較大時物塊與木板間的摩擦力為滑動摩擦力，摩擦力大小為：，按余弦規(guī)律變化，故選B．答案：B

2.解析：物體緩慢下降過程中，細繩與豎直方向的夾角θ不斷減小，可把這種狀態(tài)推到無限小，即細繩與豎直方向的夾角為零；由平衡條件可知時，，，所以物體緩慢下降過程中，F(xiàn)逐漸減小，F(xiàn)_f逐漸減小。故選D。

3． 解析： 由于二者間的電場力是作用力與反用力，若以

B為研究對象，絕緣手柄對B球的作用力未知，陷入困境，

因此以A為研究對象。設(shè)A帶電量為q，B帶電量為Q，

AB間距離為a,OB間距離為h ,由庫侖定律得

，由三角形OAB得，以B球為研究對象，

受力如圖3所示，由平衡條件得，由以上三式

得，

所以，故正確選項為D。

4．解析：設(shè)兩三角形滑塊的質(zhì)量均為m，對整體有：

滑塊B受力如圖所示，則對B有：，

可解得： 

5．解析：在增加重力時，不知哪根繩子先斷.故我們選擇O點為研究對象，先假設(shè)OA不會被拉斷，OB繩上的拉力先達最大值，則：，由拉密定理得：

解得：，OA將被拉斷.前面假設(shè)不成立.

再假設(shè)OA繩子拉力先達最大值，，此時，由拉密定理得：

解得：，故OB將不會斷.

此時，,故懸掛重物的重力最多只能為，所以C正確，答案C。

6．解析：物體受力平衡時，無論如何建立直角坐標(biāo)系，兩個方向上的合力均為零。若以O(shè)A和垂直于OA方向建立坐標(biāo)系，可以看出該力沿F₁方向，A物體不能平衡；以水平和豎直方向建立坐標(biāo)系，F₄不能平衡。因此選BC，答案：BC

7．解析：由平衡知識可得，繩中拉力F_T的大小不變，總等于物A的重力；假設(shè)汽車在滑輪的正下方，則繩中拉力F_T的水平分量為零，此時汽車對地面的壓力F_N最小，汽車受到的水平向右的的摩擦力F_f為零；當(dāng)汽車距滑輪下方為無窮遠處時，繩中拉力F_T的豎直分量為零，汽車對地面的壓力F_N最大，汽車受到的水平向右的的摩擦力F_f最大，故選B．答案：B

8．解析：本題“濾速器”即速度選擇器，工作條件是電場力與洛侖茲力平衡，即qvB=qE，所以v=E/B。顯然“濾速器”只濾“速”，與粒子電性無關(guān)，故可假設(shè)粒子電性為正，若a板電勢較高，則電場力方向指向b板，洛侖茲力應(yīng)指向a板方可滿足條件，由左手定則可得選項A是正確的；若a板電勢較低，同理可得選項D是正確的。答案：AD。

9．解析：若AB逆時針旋轉(zhuǎn)，則A對皮帶的靜摩擦力向左、B對皮帶的靜摩擦力向右才能將上方皮帶拉緊，因此皮帶相對A輪有向右運動趨勢，A為從動輪，B正確；同理，D項正確。答案：BD。

10．D解析：對物體受力分析，作出力的矢量三角形，就可解答。

二、填空和實驗題

11．Mg    將第２、3塊磚看成一個整體。由于對稱性，第1、4塊磚對2、3整體的摩擦力必定相同，且二者之和等于2、3整體的重力。所以第２與第１塊磚的摩擦力大小為mg。

12.微粒在重力、電場力和洛侖茲力作用下處于平衡狀態(tài)，受力分析如圖，可知，

得電場強度，磁感應(yīng)強度

13．探究一個規(guī)律不應(yīng)該只用特殊的來代替一般。所以本實驗中兩個分力的大小應(yīng)不相等，所以橡皮條也就不在兩繩夾角的平分線上，而兩繩的長度可以不等。所以A、B不對。實驗要求作用的效果要相同，因此O點的位置不能變動。因此D不對。實驗中合力的大小應(yīng)是量出來而不是算出來的，所以F不對。答案：C。

14．(1)因紙質(zhì)量較小，兩者間摩擦力也小，不易測量。紙貼在木板上，可增大正壓力，從而增大滑動摩擦力，便于測量。

（2）①參考方案：只要將測力計的一端與木塊A相連接，測力計的另一端與墻壁或豎直擋板之類的固定物相連．用手通過輕繩拉動木板B，讀出并記下測力計的讀數(shù)F，測出木塊A的質(zhì)量m.

②

③彈簧測力計

三、計算題

15．解：當(dāng)水平拉力F＝0時，輕繩處于豎直位置時，繩子張力最小T₁=G

　　當(dāng)水平拉力F＝2G時，繩子張力最大

　　因此輕繩的張力范圍是G≤≤

　　（2）設(shè)在某位置球處于平衡位置由平衡條件得

　　所以即　，得圖象如圖所示。

16．解析：(1)當(dāng)S接1時，棒剛好靜止，則MN所受的安培力方向豎直向上，由左手定則可知，磁場的方向垂直紙面向里。

(2)設(shè)導(dǎo)軌的間距為L，MN棒的的質(zhì)量為m。當(dāng)S接1時，導(dǎo)體棒剛好靜止，則

mg=

設(shè)最終穩(wěn)定時MN的速率為v，則

    BI’L=mg   而    解得：m²/s

 17．解析： 因為環(huán)2的半徑為環(huán)3的2倍，環(huán)2的周長為環(huán)3的2倍，三環(huán)又是用同種金屬絲制成的，所以環(huán)2的質(zhì)量為環(huán)3的2倍。設(shè)m為環(huán)3的質(zhì)量，那么三根繩承擔(dān)的力為3mg，于是，環(huán)1與環(huán)3之間每根繩的張力F_T1=mg。沒有摩擦，繩的重量不計，故每根繩子沿其整個長度上的張力是相同的（如圖所示）F_T1= F_T2=mg。

對環(huán)3，平衡時有：3F_T1-mg-3 F_T2cosα=0，

由此

環(huán)2中心與環(huán)3中心之距離：，

即

18．解析：熱鋼板靠滾子的摩擦力進入滾子之間，根據(jù)摩擦力和壓力的關(guān)系，便可推知鋼板的厚度

以鋼板和滾子接觸的部分為研究對象，其受力情況如圖所示，鋼板能進入滾子之間，則在水平方向有: (式中)，所以由兩式可得：μ≥tanθ

設(shè)滾子的半徑為R，再由圖中的幾何關(guān)系可得

，將此式代入得b≤(d+a)- 代入數(shù)據(jù)得b≤0.75cm

即鋼板在滾子間勻速移動時，鋼板進入流子前厚度的最大值為0.75cm.