时间:2017-09-23 22:29:22
1、填空题 如图为一轻质弹簧的长度L和弹力f大小的关系，试由图线确定：
（1）弹簧的原长是____________；
（2）弹簧的劲度系数是____________；
（3）弹簧长为0.20m时，弹力的大小是____________。 
参考答案：（1）10cm
（2）2N/cm
（3）20N
本题解析：
本题难度：一般
2、计算题 在现代汽车技术中，一般轿车都设置有“汽车悬架”，麦弗逊式及烛式悬架都是将螺旋弹簧和减振器有机组合，对缓冲冲击和消减冲击产生的振动全面考虑，大大提高了乘坐者的舒适性。现在有一组合弹簧，一根大弹簧内套了一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长0.2 m。为了测量弹簧的劲度系数，把组合弹簧的一端平齐并竖直固定，另一端处于自由状态，如图甲所示。当压缩此组合弹簧时，测得力与压缩距离之间的关系图线如图乙所示，则大弹簧的劲度系数k1和小弹簧的劲度系数k2分别为多少？
参考答案：
?
本题解析：从题图可知：压缩距离x在0～0.2 m范围内，此时只有大弹簧起作用，小弹簧没承受压力，有：
，?
所以大弹簧的劲度系数，?
压缩距离x在0.2～0.3 m范围内，两个弹簧都被压缩，都产生弹力，
当大弹簧压缩x时，小弹簧压缩了(x－0.2)，
所以?
，?
可得?。?
点评：根据图像可以判定何时小弹簧开始作用，根据此前的数据可以求出
，两个弹簧共同作用是的总弹力等于两个弹簧弹力之和，注意此时两弹簧的压缩量不相同。
本题难度：简单
3、实验题 在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时，采用如图所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M`表示，盘及盘中的砝码质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打出的点计算出：
小题1:当M与m的大小关系满足?时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力。
小题2:一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定，探究加速度与质量的关系，以下做法错误的是（? ）
A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源
D．小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M，直接用公式ａ＝mｇ／Ｍ求出。
小题3:在保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，二位同学得到的ａ―Ｆ关系分别如下图Ｃ、Ｄ所示（ａ是小车的加速度，Ｆ是细线作用于小车的拉力）。其原因分别是：
Ｃ图：? ??Ｄ图：? ?
参考答案：
小题1:M远大于m的质量
小题2:ACD
小题3:平衡摩擦力过大?平衡摩擦力时倾角过小或未平衡摩擦力
本题解析：解：（1）该实验的研究对象是小车，采用控制变量法研究．当质量一定时，研究小车的加速度和小车所受合力的关系．那么小车的合力怎么改变和测量呢？为消除摩擦力对实验的影响，可以把木板D的左端适当垫高，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力．根据牛顿第二定律得：
对m：mg-F拉=ma?对M：F拉=Ma?解得：F拉=
=
当M＞＞m时，即当砝码和盘的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于砝码和盘的总重力．
（2）A、平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，是小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动．故A错误．
B、每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力．故B正确．
C、实验时，应先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理．故C错误．
D、小车运动的加速度是利用打点计时器测量，如果用天平测出m以及小车质量M，直接用公式a=
求出，这是在直接运用牛顿第二定律计算的，而我们实验是在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系．故D错误．
（3）C图：当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大．
D图：从上图中发现直线没过原点，当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢．该组同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足这个步骤．即倾角过小
点评：教科书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚．
本题难度：一般
4、实验题 一个实验小组在“探究弹簧弹力大小和伸长量的关系”实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。由图线可得出相关结论，请你写出其中的二条：
（1）______________________________；?
（2）_______________________________。 
参考答案：（1）b的原长较长；
（2）a的劲度系数较大；（其它结论也可）
本题解析：
本题难度：一般
5、计算题 某兴趣小组设计了一种实验装置，用来研究碰撞问题，其模型如右图所示。用完全相同的轻绳将N个大小相同、质量不等的小球并列悬挂于一水平杆，球间有微小间隔，从左到右，球的编号依次为1、2、3…….N，球的质量依次递减，每个球的质量与其相邻左球质量之比为k(k＜1)。将1号球向左拉起，然后由静止释放，使其与2号球碰撞，2号球再与3号球碰撞……所有碰撞皆为无机械能损失的正碰。并假设所有的球作为主动球完成一次碰撞后均由于某种原因与绳脱离并作自由落体运动。(不计空气阻力，忽略绳的伸长，g取10 m/s2)?
（1）设与n+1号球碰撞前，n号球的速度为vn，求n+1号球被碰撞后瞬间的速度。?
（2）若N=5，在1号球向左拉高h的情况下，要使5号球碰撞后升高16h（16h小于绳长），问k值为多少？
参考答案：(1) v n+1′=
?（2）k=
-1≈0.414
本题解析：（1）设n号球质量为mn，n+1号球质量为mn+1，碰撞后的速度分别为vn′、vn+1′，取水平向右为正方向，据题意有n号球与n+1号球碰撞前的速度分别为vn、0，且mn+1=kmn?
根据动量守恒定律，有mnvn=mnvn′n+kmnv n+1′①?
根据机械能守恒定律，有
mnvn2=mnv n′2+kmnv n+1′2?②?
由①②得v n+1′=(v n+1′=0舍去)?
（2）设1号球摆至最低点时的速度为v1，由机械能守恒定律有?m1gh=m1v12 ④?
解得?v1=
⑤?
同理可求5号球碰后瞬间的速度?v5=
?⑥?
设n+1号球与n+2号球碰前的速度为vn+1?据题意有vn+1=v n+1′[
vn+1=
nv1 ⑦?
N=n+1=5时，v5=（
）4v1?⑧?
由⑤⑥⑧三式得?k=-1≈0.414(k=--1舍去) ? ⑨?
本题难度：一般