时间:2017-09-26 11:10:37
1、简答题 （1）．如图所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置，在图示状态下，开始做实验，该同学有装置和操作中的主要错误是：______
（2）在“验证牛顿第二定律”的实验中，为了使小车受到合外力等于小沙桶和沙的总重量，通常采用如下两个措施：（A）平衡摩擦力：将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动木块的位置，直到小车在小桶的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动；（B）调整沙的多少，使沙和小沙桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M．请问：
①以上哪一个措施中有何重大错误？______
②在改正了上述错误之后，保持小车及砝码质量M不变．反复改变沙的质量，并测得一系列数据，结果发现小车受到的合外力（小桶及砂重量）与加速度的比值略大于小车及砝码质量M，经检查发现滑轮非常光滑，打点计时器工作正常，且事先基本上平衡了摩擦力，那么出现这种情况的主要原因是什么？______
（3）图乙是上述实验打出的一条纸带，已知打点计时器的打点周期是0.02s，结合图乙给出的数据（单位cm），求出小车运动加速度的大小为______m/s2，并求出纸带中P点瞬时速度大小为______m/s（计算结果均保留2位有效数字）
参考答案：（1）在“验证牛顿第二定律”的实验中主要注意的问题是：①平衡摩擦力；②应用交流电源；③牵引小车的细线与木板平行；④开始实验时，小车从靠近打点计时器处释放．
所以主要错误是：①长木板右端未垫高以平衡摩擦力；②电源应改用4-6V交流电源；③牵引小车的细线没有与木板平行；④开始实验时，小车离打点计时器太远．
（2）①中平衡摩擦力时，不应用小桶拉动小车做匀速运动，应让小车自身下滑（即无动力）来平衡摩擦力即可．故选A
②由于小桶及砂的失重，拉小车的合外力F=Mmg(M+m)=MM+mmg＜mg，而处理数据时又将F=mg处理．因此，M=Fa＜mga．
（3）设：各段位移依次为：x1，x2，x3，x4，x5，x6；
由逐差法得：a=(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)9T2=5.76×10-29×0.042=4.0m/s2
P点为第5段的中间时刻，所以P点的速度等于第5段的平均速度：
vP=x5T=10.33×10-20.04≈2.6m/s
故答案为：（1）主要错误是：①长木板右端未垫高以平衡摩擦力；②电源应改用6V交流电源；③牵引小车的细线没有与木板平行；④开始实验时，小车离打点计时器太远．
（2）①A；②由于小桶及砂的失重，拉小车的合外力F＜mg，而处理数据时又将F=mg处理．
（3）4.0；2.6
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，光滑曲线导轨足够长，固定在绝缘斜面上，匀强磁场B垂直斜面向上．一导体棒从某处以初速度v0沿导轨面向上滑动，最后又向下滑回到原处．导轨底端接有电阻R，其余电阻不计．下列说法正确的是（根据2010年山东省日照市测试题改编）（ ）
A．滑回到原处的速率小于初速度大小v0
B．上滑所用时间大于下滑所用时间
C．上滑过程与下滑过程通过电阻R的电荷量大小相等
D．上滑过程通过某位置的加速度大小等于下滑过程中通过该位置的加速度大小
参考答案：A、根据动能定理研究从开始下滑回到原处有：
W安=△EK
因为导体棒上和下过程中，安培力都做负功，所以整个过程导体棒动能减小，所以滑回到原处的速率小于初速度大小v0，故A正确．
B、对导体棒上和下进行受力分析，根据牛顿第二定律得：
上的过程中有安培力向下，加速度大于gsiniθ，
下的时候有安培力向上，加速度小于gsinθ，
可以比较出过程中路程一样，时间上的小、下的多，故B错误．
C、电荷量大小q=It=△?△tRt=△?R
所以上滑过程与下滑过程通过电阻R的电荷量大小相等，故C正确．
D、根据B选项分析，故D错误．
故选AC．
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 如图所示，小木块的质量为m，木板质量为M=2m，长度为L，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M和m连接，小木块与木板间，以及木板与水平桌面间的动摩擦因数均为μ，开始时木块静止在木板左端．现用水平向右的力将m拉至右端，拉力至少为______，拉力至少做功为______．
参考答案：小木块匀速运动时，拉力最小，拉力的功最少．
对小木块受力分析，水平方向受向右的拉力F，向左绳的拉力T和摩擦力μmg．
根据平衡条件有F=T+μmg．①
对木板和小木块整体研究，水平方向受向右的拉力F和摩擦力，向左的绳的拉力2T．
由平衡条件有：F+μ（M+m）g=2T，②
由①②解得拉力F=5μmg，
拉力做的功WF=F?L2=2.5μmgl．
故答案为：5μmg，2.5μmgl．
本题解析：
本题难度：一般
4、计算题 水平地面上的木箱质量为20kg，用大小为100N的水平力推木箱，恰好能使木箱匀速前进；若用同样大小的力与水平成37°斜向上拉木箱，如图所示，木箱的加速度多大？（取g=10m／s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
参考答案：
本题解析：
?（2分）?
?（1分）
?（2分）
?（2分）?（1分）
点评：此类型的题目的关键是分析物体的受力情况，画出力图．
本题难度：简单
5、选择题 置于水平面的物体，用弹簧秤水平地拉着作匀速直线运动时，弹簧秤的读数是0.6N；当弹簧秤读数达到2.0N时，物体的加速度为0.8m/s2 。则物体的质量是
[? ]
A、2.5kg
B、1.75kg
C、0.6kg
D、1.4kg
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般