时间:2017-09-23 22:16:47
1、实验题 如图，将轻弹簧放在光滑的水平轨道上，一端与轨道的A端固定在一起，另一端正好在轨道的B端处，轨道固定在水平桌面的边缘上，桌边悬一重锤．利用该装置可以找出弹簧压缩时具有的弹性势能与压缩量之间的关系．
(1)为完成实验，还需下列那些器材？
答： 。
A 秒表 B 刻度尺 C 白纸
D 复写纸 E 小球 F 天平
(2) 如果在实验中，得到弹簧压缩量x和小球离开桌面后的水平位移s的一些数据如下表，则得到的实验结论是： 。
| 实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| x（cm） | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 |
| s（cm） | 10.20 | 15.14 | 20.10 | 25.30 |
参考答案：（1）BCDE （2）弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的平方成正比
本题解析：1）弹簧释放后，小球在弹簧的弹力作用下加速，弹簧与小球系统机械能守恒，小球离开桌面后，做平抛运动，根据平抛运动的知识可以求平抛的初速度，根据以上原理找出需要的器材；
（2）先从实验数据得出弹簧的压缩量与小球的射程的关系，再结合第一小问中结论得到弹性势能与小球的射程的关系，最后综合出弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间的关系．
解：（1）弹簧释放后，小球在弹簧的弹力作用下加速，弹簧与小球系统机械能守恒，小球离开桌面后，做平抛运动，根据平抛运动的知识可以求平抛的初速度，从实验数据得出弹簧的压缩量与小球的射程的关系，再从前面的结论得到弹性势能与小球的射程的关系，最后综合出弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间的关系．所以该实验中需要的器材有：B．刻度尺，用来测量弹簧压缩量x和小球离开桌面后的水平位移s C．白纸，D．复写纸，E．小球，小球平抛后落在放有复写纸的白纸上，确定落地的位置．
故选BCDE．
（2）释放弹簧后，弹簧储存的弹性势能转化为小球的动能
①
小球接下来做平抛运动，有
s=vt ②
③
由①②③式可解得
④
由④的结论知：EP∝s2，
题目表格中给定的数据可知s∝x，综上可知：EP∝s2
故弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间的关系为EP∝x2，即 弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的平方成正比．
考点：验证机械能守恒定律．
点评：该题首先是考察了平抛运动的应用，解决关于平抛运动的问题常用的方法是沿着水平和竖直两个方向进行分解，运用各方向上的运动规律进行解答．利用x与s之间的关系求出弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式．
本题难度：一般
2、实验题 (10分)某同学用图示实验装置验证质量一定时系统的加速度与合外力的关系，小车内盛有沙子，沙桶和沙桶内沙子的总质量记为m，小车及车内沙子的总质量记为M，在实验中保持m与M之和不变，将沙桶和沙桶内沙子总重力视为系统所受合外力F，先通电源，再释放纸带，系统加速度a由纸带计算得到；该同学从车子中取出一些沙子，放入沙桶中，改变F的大小，重复多次，测得多组(a，F)。
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| a/(m/s2) | 0.5 | 0.74 | 1.01 | 1.24 | 1.48 | 1.75 |
| mg/(N) | 0.1 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 | 0.35 |
参考答案： ⑴平衡摩擦力；⑵图略，见解析，0.2；⑶M＋m，mg。
本题解析：⑴本实验是将沙桶和沙桶内沙子总重力视为系统所受合外力F，而实际上小车在运动过程中还受到长木板的摩擦力作用，因此应将木板右端垫高，构成一斜面，让小车及车内沙子的总重力沿斜面向下的分力与摩擦力相平衡，故所缺的一个必要步骤是平衡摩擦力；
⑵根据表格中的数据将纵横轴分别定为a和F，并选择合适标度，采用描点作图法，所作a-F图线如下图所示；
⑶在所作a-F图象中，图线的斜率表示了整体质量的倒数，因此，M＋m＝
＝
kg＝0.2kg；
通过上述分析可知，该实验研究的对象是整体，即M＋m，所受的合外力是沙桶和沙桶内沙子总重力，即mg。
考点：本题主要考查了探究加速度与力之间的关系实验问题，涉及实验步骤的掌握、数据的处理、和实验原理的理解等知识，属于中档题。
本题难度：一般
3、实验题 卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，在这种环境中无法用天平称量物体的质量。某同学在该环境中设计了右图所示的装置来间接测量物体A的质量。给待测物体A一个初速度，使之在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中除右图所示的弹簧秤外，还有刻度尺和秒表。则：
（1）桌面给物体A的摩擦力能否忽略不计？为什么？
答：
（2）实验中，需要测量的物理量是哪些？
答：
（3）写出所测物体A的质量的表达式。
答： 
参考答案：(1)答： 能忽略。因物体A对桌面的正压力N=0，故物体A所受摩擦力f=0
（3分）（2）答：要测轻绳对物体A的拉力F（弹簧秤示数），物体做圆周运动的半径R和周期T
（2分）（3）答：
本题解析：（1）桌面给物体A的摩擦力能忽略，因物体A对桌面的正压力N=0，故物体A所受摩擦力f=0
（2）绳子的拉力提供小球做圆周运动的向心力，实验中，需要测量的物理量有，轻绳对物体A的拉力F（弹簧秤示数），物体做圆周运动的半径R和周期T ，
（3）
，所以所测物体A的质量的表达式为m=
本题难度：一般
4、选择题 某同学误将连接电路用的导线当作被测金属导线测出其直径,测量时仪器指示如图所示，则该导线的直径为:d= 。
参考答案：
本题解析：不动刻度为：1.5mm 可动刻度为：
则读数为：
考点：螺旋测微器的使用．
点评：螺旋测微器的读数分为两块：不动刻度加可动刻度，可动刻度要有估读．要注意单位．
本题难度：一般
5、实验题 如图所示是测量物体沿斜面匀加速下滑的加速度的实验装置，下图是打点计时器打出的纸带。
(1) 已知纸带上各相邻点的时间间隔为T，则小车运动的加速度大小的表达式为 。（用所给的字母表示）
(2) 若已知小车释放位置距桌面的高度h和到斜面底的距离L，重力加速度为g，小车的质量为m，测出的
小车加速度大小为a，则可以得出斜面对小车的阻力的表达式为 。
参考答案：(S6 + S5 + S4 )- (S3 + S2+ S1)/9T2 (4分) (mgh/L)-ma （4分）
本题解析：略
本题难度：一般