廣州市2019年高中物理 力學(xué)競賽輔導(dǎo)資料 專題08 力學(xué)實(shí)驗(yàn)（含解析）

《廣州市2019年高中物理 力學(xué)競賽輔導(dǎo)資料 專題08 力學(xué)實(shí)驗(yàn)（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《廣州市2019年高中物理 力學(xué)競賽輔導(dǎo)資料 專題08 力學(xué)實(shí)驗(yàn)（含解析）（17頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題08 力學(xué)實(shí)驗(yàn) 1、甲同學(xué)準(zhǔn)備做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定 律”實(shí)驗(yàn)，乙同學(xué)準(zhǔn)備做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)． 圖1 (1)圖1中A、B、C、D、E表示部分實(shí)驗(yàn)器材，甲同學(xué)需在圖中選用的器材________；乙同學(xué)需在圖中選用的器材________．(用字母表示) 圖2 (2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室選齊所需器材后，經(jīng)正確操作獲得如圖2所示的兩條紙帶①和②.紙帶________的加速度大(填“①”或“②”)，其加速度大小為 ________． 【解析】(1)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”一般采用重錘自由落體運(yùn)動，使用紙帶法測速度,所以要用到重錘和電火花打點(diǎn)計(jì)時器，即A、B；“探究加速度

2、與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)一般以小車為研究對象，需改變小車質(zhì)量，要用到紙帶法測加速度，所以需要電火花計(jì)時器、小車、鉤碼，即B、D、E. (2)紙帶①相鄰相等時間位移之差Δx1＝0.1 cm,而②紙帶的Δx2＝0.05 cm，由a＝可知①紙帶加速度大，且可算得a＝＝ m/s2＝2.5 m/s2. 【答案】(1)AB　BDE　(2)①　(2.5±0.2) m/s2 2、某同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。一根細(xì)線系住鋼球，懸掛在鐵架臺上，鋼球靜止于A點(diǎn)，光電門固定在A的正下方，在鋼球底部豎直地粘住一片寬度為d的遮光條。將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，遮光條經(jīng)過光電門的擋光時間t可由計(jì)時器測出

3、，取v＝作為鋼球經(jīng)過A點(diǎn)時的速度。記錄鋼球每次下落的高度h和計(jì)時器示數(shù)t，計(jì)算并比較鋼球在釋放點(diǎn)和A點(diǎn)之間的勢能變化大小ΔEp與動能變化大小ΔEk，就能驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒。 (1)ΔEp＝mgh計(jì)算鋼球重力勢能變化的大小，式中鋼球下落高度h應(yīng)測量釋放時的鋼球球心到 之間的豎直距離。 A．鋼球在A點(diǎn)時的頂端 B．鋼球在A點(diǎn)時的球心 C．鋼球在A點(diǎn)時的底端 (2)用ΔEk＝mv2計(jì)算鋼球動能變化的大小，用刻度尺測量遮光條寬度，示數(shù)如圖所示，其讀數(shù)為 cm。某次測量中，計(jì)時器的示數(shù)為0.010 0 s，則鋼球的速度為v＝ m/s。 (3)

4、下表為該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果： ΔEp(×10－2 J) 4.892 9.786 14.69 19.59 29.38 ΔEk(×10－2 J) 5.04 10.1 15.1 20.0 29.8 他發(fā)現(xiàn)表中的ΔEp與ΔEk之間存在差異，認(rèn)為這是由于空氣阻力造成的。你是否同意他的觀點(diǎn)？請說明理由。 (4)請你提出一條減小上述差異的改進(jìn)建議。 【解析】(1)鋼球下落高度h，應(yīng)測量釋放時鋼球心到鋼球在A點(diǎn)時的球心之間的豎直距離，故選B。 (2)遮光條的寬度d＝1.50 cm，鋼球的速度v＝＝1.50 m/s (3)不同意，因?yàn)榭諝庾枇斐搔k小于ΔEp，但表中ΔEk大于

5、ΔEp。 (4)分別測出光電門和球心到懸點(diǎn)的長度L和l，計(jì)算ΔEk時，將v折算成鋼球的速度v′＝v。 【答案】(1)B　(2)1.50　1.50　(3)不同意　理由見解析(4)見解析 3、某物理課外小組利用圖(a)中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系。圖中，置于實(shí)驗(yàn)臺上的長木板水平放置，其右端固定一輕滑輪；輕繩跨過滑輪，一端與放在木板上的小滑車相連，另一端可懸掛鉤碼。本實(shí)驗(yàn)中可用的鉤碼共有N＝5個，每個質(zhì)量均為0.010 kg。實(shí)驗(yàn)步驟如下： 圖(a) (1)將5個鉤碼全部放入小車中，在長木板左下方墊上適當(dāng)厚度的小物塊，使小車(和鉤碼)可以在木板上勻速下滑。 (2)將

6、n(依次取n＝1，2，3，4，5)個鉤碼掛在輕繩右端，其余N－n個鉤碼仍留在小車內(nèi)；用手按住小車并使輕繩與木板平行。釋放小車，同時用傳感器記錄小車在時刻t相對于其起始位置的位移s，繪制s－t圖象，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應(yīng)的加速度a。 (3)對應(yīng)于不同的n的a值見下表。n＝2時的s－t圖象如圖(b)所示；由圖(b)求出此時小車的加速度(保留2位有效數(shù)字)，將結(jié)果填入下表。 n 1 2 3 4 5 a/m·s－2 0.20 0.58 0.78 1.00 圖(b) (4)利用表中的數(shù)據(jù)在圖(c)中補(bǔ)齊數(shù)據(jù)點(diǎn)，并作出a－n圖象。從圖象可以看出：當(dāng)物體質(zhì)量一定時，物體的

7、加速度與其所受的合外力成正比。 圖(c) (5)利用a－n圖象求得小車(空載)的質(zhì)量為 kg(保留2位有效數(shù)字，重力加速度取g＝9.8 m·s－2)。 (6)若以“保持木板水平”來代替步驟(1)，下列說法正確的是 (填入正確選項(xiàng)前的標(biāo)號) A．a(chǎn)－n圖線不再是直線 B．a(chǎn)－n圖線仍是直線，但該直線不過原點(diǎn) C．a(chǎn)－n圖線仍是直線，但該直線的斜率變大 【解析】(3)因?yàn)樾≤囎龀跛俣葹榱愕膭蚣铀僦本€運(yùn)動，將圖(b)中點(diǎn)(2，0.78)代入s＝at2可得，a＝0.39 m/s2。 (4)根據(jù)描點(diǎn)法可得如圖所示圖線。 (5)根據(jù)牛頓第二定律可得nm

8、g＝(M＋5m)a，則a＝n，圖線斜率k＝＝，可得M＝0.45 kg (6)若不平衡摩擦力，則有nmg－μ[M＋(5－n)m]g＝(M＋5m)a，則a＝n－，所以a－n圖線仍是直線，但直線不過原點(diǎn)，斜率變大，故B、C正確。 【答案】(3)0.39　(4)見解析圖　(5)0.45　(6)BC 4、用如圖所示的裝置測量彈簧的彈性勢能。將彈簧放置在水平氣墊導(dǎo)軌上，左端固定，右端在O點(diǎn)；在O點(diǎn)右側(cè)的B、C位置各安裝一個光電門，計(jì)時器(圖中未畫出)與兩個光電門相連。先用米尺測得B、C兩點(diǎn)間距離s，再用帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置A，靜止釋放，計(jì)時器顯示遮光片從B到C所用的時間t，用米尺測量A、

9、O之間的距離x。 (1)計(jì)算滑塊離開彈簧時速度大小的表達(dá)式是 。 (2)為求出彈簧的彈性勢能，還需要測量 。 A．彈簧原長 B．當(dāng)?shù)刂亓铀俣? C．滑塊(含遮光片)的質(zhì)量 (3)增大A、O之間的距離x，計(jì)時器顯示時間t將 。 A．增大 B．減小 C．不變 【解析】(1)滑塊離開彈簧后做勻速直線運(yùn)動，v＝。 (2)根據(jù)功能關(guān)系可得，Ep＝mv2，則還需要測量滑塊的質(zhì)量，選項(xiàng)C正確。 (3)增大A、O之間的距離x，彈簧的彈性勢能增大，滑塊離開彈簧后的速度增大，從B到C的時間t將減小，選項(xiàng)B正確。 【答案】(1)　(2)C　(3

10、)B 5、在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí) 驗(yàn)中，某同學(xué)用圖釘把白紙固定在水平放置的木板上，將橡皮條的一端固定在板上一點(diǎn)，兩個細(xì)繩套系在橡皮條的另一端．用兩個彈簧測力計(jì)分別拉住兩個細(xì)繩套，互成角度地施加拉力，使橡皮條伸長，結(jié)點(diǎn)到達(dá)紙面上某一位置，如圖所示．請將以下的實(shí)驗(yàn)操作和處理補(bǔ)充完整： ①用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)位置，記為O； ②記錄兩個彈簧測力計(jì)的示數(shù)F1和F2，沿每條細(xì)繩(套)的方向用鉛筆分別描出幾個點(diǎn)，用刻度尺把相應(yīng)的點(diǎn)連成線； ③只用一個彈簧測力計(jì)，通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)仍拉到位置O，記錄測力計(jì)的示數(shù)F3，________________； ④按照力的圖示要求，作出拉力F1、F

11、2、F3； ⑤根據(jù)力的平行四邊形定則作出F1和F2的合力F； ⑥比較________的一致程度，若有較大差異，對其原因進(jìn)行分析，并作出相應(yīng)的改進(jìn)后再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)． 【解析】③此步驟中應(yīng)記錄此時拉力的大小和方向，結(jié)合②的操作，③中橫線應(yīng)填寫:沿此時細(xì)繩(套)的方向用鉛筆描出幾個點(diǎn)，用刻度尺把這些點(diǎn)連成直 線．⑥要驗(yàn)證平行四邊形定則,需要比較F與F3的大小，方向是否一致，故⑥中橫線應(yīng)填寫F和F3 【答案】③沿此時細(xì)繩(套)的方向用鉛筆描出幾個點(diǎn),用刻度尺把這些點(diǎn)連成 直線　⑥F和F3 6、利用圖2裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。 圖2 ①為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程

12、中任意兩點(diǎn)間的 。 A．動能變化量與勢能變化量 B．速度變化量與勢能變化量 C．速度變化量與高度變化量 ②除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點(diǎn)計(jì)時器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是 。 A．交流電源 　　B．刻度尺 C．天平(含砝碼) ③實(shí)驗(yàn)中，先接通電源，再釋放重物，得到圖3所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC。 已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時器打點(diǎn)的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m。從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能變化量ΔEp＝

13、，動能變化量ΔEk＝ 。 圖3 ④大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是 。 A．利用公式v＝gt計(jì)算重物速度 B．利用公式v＝計(jì)算重物速度 C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響 D．沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法 ⑤某同學(xué)想用下述方法研究機(jī)械能是否守恒，在紙帶上選取多個計(jì)數(shù)點(diǎn)，測量它們到起始點(diǎn)O的距離h，計(jì)算對應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度v，描繪v2－h(huán)圖象，并做如下判斷：若圖象是一條過原點(diǎn)的直線，則重物下落過程中機(jī)械能守恒，請你分析論證該同學(xué)的判斷是否正確的。 【解析】①重物下落過程中重力勢能減少，動能增加，故該實(shí)驗(yàn)需要比較重物

14、下落過程中任意兩點(diǎn)間的動能變化量與勢能變化量在誤差范圍內(nèi)是否相等，A項(xiàng)正確。 ②電磁打點(diǎn)計(jì)時器使用的是交流電源，故要選A，需要測紙帶上兩點(diǎn)間的距離，還需要刻度尺，選B，根據(jù)mgh＝mv2－0可將等式兩邊的質(zhì)量抵消，不需要天平，需使用C。 ③重物的重力勢能變化量為ΔEp＝－mghB，動能的變化量ΔEk＝mv＝m()2 ④重物重力勢能的減少量略大于動能的增加量，是因?yàn)橹匚锵侣溥^程中存在空氣阻力和摩擦阻力的影響，C正確。 ⑤該同學(xué)的判斷依據(jù)不正確，在重物下落h的過程中，若阻力f恒定，根據(jù)mgh－fh＝mv2－0，則v2＝2(g－)h可知，v2－h(huán)圖象就是過原點(diǎn)的一條直線。要想通過v2－h(huán)圖象

15、的方法驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，還必須看圖象的斜率是否接近2g?！敬鸢浮?1)增強(qiáng)　敏感 (2)①A　②AB?、郏璵ghB　m()2?、蹸 ⑤不正確，理由見解析 7、某同學(xué)利用如圖1所示裝置研究外力與加速度的關(guān)系。將力傳感器安裝在置于水平軌道的小車上，通過細(xì)繩繞過定滑輪懸掛鉤碼，小車與軌道及滑輪間的摩擦可忽略不計(jì)。開始實(shí)驗(yàn)后，依次按照如下步驟操作： ①同時打開力傳感器和速度傳感器； ②釋放小車； ③關(guān)閉傳感器，根據(jù)F－t，v－t圖象記錄下繩子拉力F和小車加速度a； ④重復(fù)上述步驟。 (1)某次釋放小車后得到的F－t，v－t圖象如圖2和3所示。根據(jù)圖象，此次操作應(yīng)記錄下的外力F

16、大小為 N，對應(yīng)的加速度a為 m/s2。(保留2位有效數(shù)字) (2)利用上述器材和過程得到的多組數(shù)據(jù)作出小車的加速度a隨F變化的圖象(a－F圖象)，如圖4所示。若圖線斜率為k，則安裝了力傳感器的小車的質(zhì)量為 。 【解析】(1)根據(jù)v－t圖象得到0.8 s前小車是靜止的，0.8 s后小車做勻加速運(yùn)動，所以此次操作應(yīng)記錄下的外力F大小為：F＝0.785 N＝0.79 N， 根據(jù)v－t圖象的斜率求出加速度： a＝＝ m/s2＝1.8 m/s2。 (2)根據(jù)a＝可知a－F圖象理論上直線斜率應(yīng)等于小車質(zhì)量的倒數(shù)，則小車的質(zhì)量為m＝。 【答案】(1)0

17、.79　1.8　(2) 8、某實(shí)驗(yàn)小組利用圖(a)所示實(shí)驗(yàn)裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)探究“外力做功與小車動能變化的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)時將小車?yán)剿杰壍赖腛位置由靜止釋放，在小車從O位置運(yùn)動到 A位置過程中，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理得到了彈簧彈力與小車位移的關(guān)系圖線如圖(b) 所示，還得到了小車在 A位置的速度大小vA ；另外用電子秤測得小車(含位移傳感器發(fā)射器)的總質(zhì)量為m。回答下列問題： (1)由圖(b)可知，圖(a)中A位置到力傳感器的距離 (“小于”、“等于”或“大于”)彈簧原長。 (2)小車從O位置運(yùn)動到A位置過程中彈簧對小車所做的功W＝ ，小車的動能改變量ΔE

18、k ＝ 。( 用m、vA、xA中各相關(guān)物理量表示) (3)若將彈簧從小車上卸下，給小車一初速度v0，讓小車從軌道右端向左端滑動，利用位移傳感器和計(jì)算機(jī)得到小車的速度隨時間變化的圖線如圖(c)所示，則小車所受軌道摩擦力的大?。? 。( 用m、v0、tm中各相關(guān)物理量表示) (4)綜合步驟(2)、(3)，該實(shí)驗(yàn)所要探究的“外力做功與小車動能變化的關(guān)系”表達(dá)式是 。( 用m、vA、xA、v0、tm中各相關(guān)物理量表示) 【解析】(1)由圖(b)可知，圖(a)中A位置到力傳感器的

19、距離大于彈簧原長。 (2)小車從O位置運(yùn)動到A位置過程中彈簧對小車所做的功W＝(F0＋FA)xA，小車的動能改變量ΔEk ＝mv； (3)由圖線可知，小車的加速度為a＝，則根據(jù)牛頓第二定律可知，小車所受軌道摩擦力的大小f＝m； (4)該實(shí)驗(yàn)所要探究的“外力做功與小車動能變化的關(guān)系”表達(dá)式是WF－Wf＝mv，即：(F0＋FA)xA－mxA＝mv。 【答案】(1)大于　(2)(F0＋FA)xA　mv　(3)m (4)(F0＋FA)xA－mxA＝mv 9、某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧秤和刻度尺，測量滑塊在木板上運(yùn)動的最大速度。 實(shí)驗(yàn)步驟： ①用彈簧秤測量橡皮泥和滑塊的總重力，記作G；

20、②將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上，通過水平細(xì)繩和固定彈簧秤相連，如圖甲所示。在A端向右拉動木板，待彈簧秤示數(shù)穩(wěn)定后，將讀數(shù)記作F； ③改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量，重復(fù)步驟①②； 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示： G/N 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 F/N 0.59 0.83 0.99 1.22 1.37 1.61 ④如圖乙所示，將木板固定在水平桌面上，滑塊置于木板上左端C處，細(xì)繩跨過定滑輪分別與滑塊和重物P連接，保持滑塊靜止，測量重物P離地面的高度h； ⑤滑塊由靜止釋放后開始運(yùn)動并最終停在木板上的D點(diǎn)(未與滑輪碰撞)，測量C、D間的距離s。

21、 完成下列作圖和填空： (1) 根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定坐標(biāo)紙上作出F－G圖線。 (2)由圖線求得滑塊和木板間的動摩擦因數(shù)μ＝ (保留2位有效數(shù)字)。 (3)滑塊最大速度的大小v＝ (用h、s、μ和重力加速度g表示)。 【解析】((1)根據(jù)描點(diǎn)法在F－G圖象上描出各點(diǎn)，再連接起來，如圖所示； (2)由圖甲可知F＝μG，則F－G圖象上的直線的斜率代表μ值的大小。由F－G圖象可知μ＝＝0.40； (3)當(dāng)重物P剛好下落到地面時，滑塊的速度v最大，此時滑塊的位移為h，此后滑塊做加速度為μg的勻減速運(yùn)動，由公式v2－v＝2as知：滑塊的最大速度vmax滿足：v＝

22、2μg(s－h(huán))， 則vmax＝。 【答案】(1)圖象如解析圖　(2)0.40　(3) 10、現(xiàn)用頻閃照相方法來研究物塊的變速運(yùn)動．在一小物塊沿斜面向下運(yùn)動的過程中，用頻閃相機(jī)拍攝的不同時刻物塊的位置如圖所示.拍攝時頻閃頻率是10 Hz；通過斜面上固定的刻度尺讀取 的5個連續(xù)影像間的距離依次為x1、x2、x3、x4.已知斜面頂端的高度h和斜 面的長度s.數(shù)據(jù)如下表所示．重力加速度大小g＝9.80 m/s2. 單位：cm x1 x2 x3 x4 h s 10.76 15.05 19.34 23.65 48.00 80.00 根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，完成下列填空：

23、 (1)物塊的加速度a＝__________m/s2(保留3位有效數(shù)字)． (2)因?yàn)開_________________________，可知斜面是粗糙的． 【解析】(1)根據(jù)“逐差法”可得物塊的加速度為 a＝ ＝m/s2 ≈4.30 m/s2. (2)假設(shè)斜面光滑，對物塊受力分析可得物塊下滑的加速度a′＝gsin θ＝g＝9.80×m/s2＝5.88 m/s2.根據(jù)a′＞a可知斜面是粗糙的． 【答案】(1)4.30(填“4.29”或“4.31”同樣給分) 11、某同學(xué)探究小磁鐵在銅管中下落時受電磁阻尼作用的運(yùn)動規(guī)律．實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，打點(diǎn)計(jì)時器的電源為50Hz的交流電．

24、 圖1 (1)下列實(shí)驗(yàn)操作中，不正確的有________． A．將銅管豎直地固定在限位孔的正下方 B．紙帶穿過限位孔，壓在復(fù)寫紙下面 C．用手捏緊磁鐵保持靜止，然后輕輕地松開讓磁鐵下落 D．在磁鐵下落的同時接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源 (2)該同學(xué)按正確的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(記為“實(shí)驗(yàn)①”)，將磁鐵從管口處釋放，打出一條紙帶，取開始下落的一段，確定一合適的點(diǎn)為O點(diǎn)，每隔一個計(jì)時點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，標(biāo)為1，2，…，用刻度尺量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的相鄰兩計(jì)時點(diǎn)到O點(diǎn)的距離，記錄在紙帶上，如圖2所示． 圖2 計(jì)算相鄰計(jì)時點(diǎn)間的平均速度v，粗略地表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度，抄入下表．請將表中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整. 位

25、置 1 2 3 4 5 6 7 8 v(cm/s) 24.5 33.8 37.8 ____ 39.5 39.8 39.8 39.8 (3)分析上表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：在這段紙帶記錄的時間內(nèi)，磁鐵運(yùn)動速度的變化情況是________________；磁鐵受到阻尼作用的變化情況是____________ ____________________________________________________________． (4)該同學(xué)將裝置中的銅管更換為相同尺寸的塑料管,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)操作(記為“實(shí)驗(yàn)②”)，結(jié)果表明磁鐵下落的運(yùn)動規(guī)律與自由落體運(yùn)動規(guī)律幾乎相同

26、．請問實(shí)驗(yàn)②是為了說明什么？對比實(shí)驗(yàn)①和②的結(jié)果可得到什么結(jié)論？ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ 【解析】(1)在實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)用手捏住紙帶上端，保持靜止，再接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時器工作，然后迅速釋放紙帶,故做法不對的是C、D，所以本題正確選項(xiàng)為C、D. (2)由v＝可求v4＝ m/s＝39.0 cm/s. (3)由紙帶上的測量數(shù)據(jù)可知，磁鐵下落的速度逐漸增大，

27、最后勻速下落，所受阻力逐漸增大到大小等于重力． (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明磁鐵在塑料管中幾乎不受阻尼作用，而磁鐵在銅管中下落時受到的阻尼作用主要是電磁阻尼作用． 【答案】(1)CD　(2)39.0　(3)逐漸增大到39.8 cm/s且增加的越來越慢　逐漸增大到等于重力　(4)為了說明磁鐵在塑料管中幾乎不受阻尼作用，磁鐵在銅管中受到的阻尼作用主要是電磁阻尼作用 12、某探究學(xué)習(xí)小組用如圖所示的方案測滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)。在實(shí)驗(yàn)桌上固定一斜面，在斜面上距斜面底端擋板一定距離處放置一小滑塊，系住小滑塊的輕質(zhì)細(xì)線跨過光滑的定滑輪后系住一小球，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。剪斷細(xì)線后，小滑塊沿斜面向下運(yùn)動與擋

28、板相碰，小球自由下落與地面相碰，先后聽到兩次碰撞的聲音。反復(fù)調(diào)節(jié)擋板的位置，直到只聽到一次碰撞的聲音。測得此情況下小滑塊距擋板的距離x＝0.5 m，距桌面距離h＝0.3 m，小球下落的高度H＝1.25 m，取g＝10 m/s2。不考慮空氣的阻力，則： (1)小滑塊與擋板碰前的速度大小為 m/s。 (2)滑塊與木板間動摩擦因數(shù)的表達(dá)式為 (用所給物理量的符號表示)，代入數(shù)據(jù)得μ＝ 。 【解析】(1)同時聽到聲音說明小球與小滑塊運(yùn)動時間相同，設(shè)都為t，由小球做自由落體運(yùn)動有H＝gt2，解得t＝＝0.5 s， 則小滑塊與擋板碰撞時的速度為v＝＝2

29、 m/s。 (2)對滑塊做勻加速直線運(yùn)動，有x＝at2 由牛頓第二定律得mgsin θ－μmgcos θ＝ma 由幾何關(guān)系得sin θ＝，cos θ＝ 聯(lián)立以上各式解得μ＝ 代入數(shù)值解得μ＝0.25 【答案】(1)2　(2)μ＝　0.25 13、某實(shí)驗(yàn)小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與其長度(圈數(shù))的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)所示：一均勻長彈簧豎起懸掛，7個指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點(diǎn)0、10、20、 30、40、50、60圈處；通過旁邊豎起放置的刻度尺，可以讀出指針的位置，P0指向0刻度．設(shè)彈簧下端未掛重物時，各指針的位置記為x0，掛有質(zhì)量為0.10

30、0 kg的砝碼時,各指針的位置記為x.測量結(jié)果及部分計(jì)算結(jié)果如下表所示(n為彈簧的圈數(shù)，取重力加速度為9.80 m/s2)．已知實(shí)驗(yàn)所用彈簧總?cè)?shù)為 60，整個彈簧的自由長度為11.88 cm. P1 P2 P3 P4 P5 P6 x0(cm) 2.04 4.06 6.06 8.05 10.03 12.01 x(cm) 2.64 5.26 7.81 10.30 12.93 15.41 n 10 20 30 40 50 60 k(N/m) 163 ① 56.0 43.6 33.8 28.8 (m/N) 0.006 1

31、 ② 0.0179 0.022 9 0.029 6 0.034 7 (1)將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整：①__________；②__________． (2)以n為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在圖(b)給出的坐標(biāo)紙上畫出n圖象． (3)圖(b)中畫出的直線可近似認(rèn)為通過原點(diǎn)，若從實(shí)驗(yàn)中所用的彈簧截取圈數(shù) 為n的一段彈簧，該彈簧的勁度系數(shù)k與其圈數(shù)n的關(guān)系的表達(dá)式為k＝ __________N/m；該彈簧的勁度系數(shù)k與其自由長度l0(單位為m)的關(guān)系的表 達(dá)式為k＝__________N/m. 【解析】(1)根據(jù)胡克定律有：F＝k(x－x0)，得k＝81.7 N/m，則＝0.012 2 m/

32、N. (2)-n圖象如圖所示 (3)由-n圖象可得圖線的斜率為5.72×10－4 m/N，則有＝5.72×10－4n，整理得k＝； 由題中給的數(shù)據(jù)可得圈數(shù)n與彈簧自由長度間的關(guān)系為n＝4.97×102l0， 代入k＝得k＝N/m. 【答案】(1)①81.7　②0.012 2　(2)見解析圖(3)(在～之間均同樣給分)　(在～之間均同樣給分) 14、在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系” 時，某同學(xué)把兩根彈簧如圖1連接起來進(jìn)行探究． (1)某次測量如圖2所示，指針示數(shù)為______cm. (2)在彈性限度內(nèi)，將50 g的鉤碼逐個掛在彈簧下端，得到指針A、B的示數(shù)LA和LB,如表1

33、.用表1數(shù)據(jù)計(jì)算彈簧Ⅰ的勁度系數(shù)為__________N/m(重力加速度g取10 m/s2)． 由表1數(shù)據(jù)__________(填“能”或“不能”)計(jì)算出彈簧Ⅱ的勁度系數(shù). 鉤碼數(shù) 1 2 3 4 LA/cm 15.71 19.71 23.66 27.76 LB/cm 29.96 35.76 41.51 47.36 表1 【解析】(1)考查讀數(shù)問題，精確度為0.1 cm，還需估讀一位； (2)由ΔF＝kΔx可得k；彈簧串聯(lián)時兩彈簧上的力都與外力相等，k1＝＝ N/m＝12.5 N/m.同樣應(yīng)用胡克定律可求出k2. 【答案】(1)16.00　(2)12.5

34、0　能 15、圖1是“研究平拋物體運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，通過描點(diǎn)畫出平拋小球的運(yùn)動軌跡． (1)以下是實(shí)驗(yàn)過程中的一些做法，其中合理的有__________． a．安裝斜槽軌道，使其末端保持水平 b．每次小球釋放的初始位置可以任意選擇 c．每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放 d．為描出小球的運(yùn)動軌跡，描繪的點(diǎn)可以用折線連接 (2)實(shí)驗(yàn)得到平拋小球的運(yùn)動軌跡，在軌跡上取一些點(diǎn),以平拋起點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，測量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y，圖2中yx2圖象能說明平拋小球運(yùn)動軌跡為拋物線的是__________． (3)圖3是某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)畫出的平拋小球的運(yùn)動軌跡，O為平拋的起點(diǎn)，

35、在軌跡上任取三點(diǎn)A、B、C,測得A、B兩點(diǎn)豎直坐標(biāo)y1為5.0 cm，y2為45.0 cm，A、B兩點(diǎn)水平間距Δx為40.0 cm，則平拋小球的初速度v0為__________m/s，若C點(diǎn)的豎直坐標(biāo)y3為60.0 cm，則小球在C點(diǎn)的速度vC為__________m/s(結(jié) 果保留兩位有效數(shù)字，g取10 m/s2)． 【解析】(1)安裝斜槽軌道時，必須使其末端保持水平，保證小球離開軌道后水平飛出．為了描下軌跡上的多個點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)須重復(fù)多次，但每次小球平拋的初速度必須相同，所以每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放．描繪軌跡時，應(yīng)該用平滑的曲線把描的點(diǎn)連接起來．選項(xiàng)a、c正確． (2)若軌跡為拋物線，則軌跡方程為y＝kx2，即y與x2成正比，選項(xiàng)c正確． (3)設(shè)從O運(yùn)動到A、B兩點(diǎn)所用時間分別為tA、tB， 由y＝gt2得tA＝0.1 s，tB＝0.3 s v0＝＝ m/s＝2.0 m/s 由機(jī)械能守恒得：mv＋mgy3＝mv 得vC＝4.0 m/s 【答案】(1)ac　(2)c　(3)2.0　4.0 17