时间:2018-10-11 01:31:03
1、简答题 如图所示,倾角为θ的光滑斜面ABC放在水平面上,劲度系数分别为k1、k2的两个轻弹簧沿斜面悬挂着,两弹簧之间有一质量为m1的重物,最下端挂一质量为m2的重物,此时两重物处于平衡状态,现把斜面ABC绕A点缓慢地顺时针旋转90°后,重新达到平衡.试求:m1、m2沿斜面各移动的距离.
参考答案:没旋转时,两弹簧均处于伸长状态,两弹簧伸长量分别为x1、x2,
由平衡条件可知k2x2=m2gsinθ,解得:x2=m2gsinθk2
k2x2+m1gsinθ=k1x1
解得:x1=(m1+m2)gsinθk1
旋转后,两弹簧均处于压缩状态,压缩量为x1′,x2′
m2gcosθ=k2x2′
解得:x2′=m2gcosθk2
(m1+m2)gcosθ=k1x1′
解得:x1′=(m1+m2)gcosθk1
所以m1移动的距离d1=x1+x1′=(m1+m2)gk1(sinθ+cosθ)
m2移动的距离d2=x2+x2′+d=(m1+m2)gk1(sinθ+cosθ)+m2gk2(sinθ+cosθ)
答:m1、m2沿斜面移动的距离各为(m1+m2)gk1(sinθ+cosθ)和(m1+m2)gk1(sinθ+cosθ)+m2gk2(sinθ+cosθ)
本题解析:
本题难度:一般
2、实验题 (9分)某同学用如图甲所示的实验装置探究物体的速度与时间的关系:
①电磁打点计时器接?电源(填“低压直流”、“低压交流”或“220V交流”);
②实验时,使小车靠近打点计时器,先?再?(填“接通电源”或“放开小车”)。
③若所接电源的频率是50Hz,则每隔?秒打一个点。
④图乙是绘出的小车速度-时间关系图线,根据图线求出小车的加速度为
?
。(保留三位有效数字)
参考答案:(1)①低压交流(2分);②接通电源(1分),放开小车 (1分 91eXAm.org);③ 0.02 (2分) ;④ 0.625 (3分) ;
本题解析:①电磁打点计时器使用的是低压交流电源,故它需要接低压交流电源;②应该先接通电源,待打点稳定后,再释放小车;③由于电源的频率为50Hz,故每隔
=0.02s打一个点;④在直线上距离较远处取任意两个点,用这两个点的速度差除时间差即是加速度的大小,a=
=0.625m/s2;
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,A、B两个点电荷的电量分别为+Q和+q,放在光滑绝缘水平面上,A、B之间用绝缘的轻弹簧连接.当系统平衡时,弹簧的伸长量为x0.若弹簧发生的均是弹性形变,则( )
A.保持Q不变,将q变为2q,平衡时弹簧的伸长量等于2x0
B.保持q不变,将Q变为2Q,平衡时弹簧的伸长量小于2x0
C.保持Q不变,将q变为-q,平衡时弹簧的缩短量等于x0
D.保持q不变,将Q变为-Q,平衡时弹簧的缩短量小于x0
参考答案:设弹簧的劲度系数为K,原长为x.
当系统平衡时,弹簧的伸长量为x0,则有:
Kx0=kQq(x+x0)2①
A、保持Q不变,将q变为2q时,平衡时有:Kx1=k2Qq(x+x1)2②,由①②解得:x1<2x0,故A错误;
B、同理可以得到保持q不变,将Q变为2Q,平衡时弹簧的伸长量小于2x0,故B正确;
C、同理可以得到保持Q不变,将q变为-q,平衡时弹簧的缩短量大于x0,故C错误;
D、同理可以得到保持q不变,将Q变为-Q,平衡时弹簧的缩短量大于x0,故D错误.
故选B
本题解析:
本题难度:简单
4、实验题 如图为“研究物体的加速度与所受合外力的关系”的实验装置。
(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持___________不变,用砝码和砝码盘所受的重力作为合外力,用打点计时器打出的纸带测小车的加速度。
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图所示)。此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是(? )
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大
参考答案:小车质量? C
本题解析:(1)在由牛顿第二定律的内容F=ma可知在该实验中必须采用控制变量法,应保持小车质量不变,用砝码和砝码盘所受的重力作为合外力,用打点计时器打出的纸带测小车的加速度(2)本实验中是绳子的拉力提供小车匀加速直线运动的加速度,在实验过程中利用了砝码的重力充当了小车的合外力,实际上两者并不相等,只有当M>>m时两者才近似相等
点评:难度较小,在本实验中采用了近似的方法,当M>>m时绳子的拉力近似等于砝码的重力,本实验应用的物理方法为控制变量法
本题难度:一般
5、实验题 某实验小组设计了“探究加速度与合外力关系”的实验,实验装置如图所示。已知小车的质量为500克,g 取10m/s2,不计绳与滑轮间的摩擦。实验步骤如下:
(1)细绳一端系在小车上,另一端绕过定滑轮后挂一个小砝码盘。
(2)在盘中放入质量为m的砝码,用活动支柱将木板固定有定滑轮的一端垫高,调整木板倾角,恰好使小车沿木板匀速下滑。
(3)保持木板倾角不变,取下砝码盘,将纸带与小车相连,并穿过打点计时器的限位孔,接通打点计时器电源后,释放小车。
(4)取下纸带后,在下表中记录了砝码的质量m和对应的小车加速度a。
(5)改变盘中砝码的质量,重复(2)(3)步骤进行实验。
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| m / kg | 0.02 | 0.04 | 0.05 | 0.06 | 0.07 | 0.08 | 0.10 |
![]() | 1.40 | 1.79 | 2.01 | 2.20 | 2.38 | 2.61 | 3.02 |

参考答案:①
② 没有考虑砝码盘的质量 ③砝码盘的质量 0.05kg?④是
本题解析:根据题意已经平衡过摩擦,图像可知,在没有砝码时都能够出现加速度,说明有合外力,即没有考虑砝码盘的质量,砝码盘的重力充当合外力了。通过截距可知mg=Ma,即m=Ma/g=0.05kg.考虑整体则
,因此需要小车质量远远大于钩码质量
点评:本题考察了探究加速度与合外力实验中的注意事项。并且考察了在整个过程中的误差分析,结合图像分析钩码盘的重力的方法。
本题难度:一般