时间:2018-10-13 00:11:33
1、实验题 如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动．在圆形卡纸的旁边安装一个改装了的电火花计时器。
下面是该实验的实验步骤：
①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触；
②启动电动机，使圆形卡纸转动起来；
③接通电火花计时器的电源，使它工作起来；
④关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹（如图乙所示），写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值。
（1）要得到角速度ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是____
A．秒表
B．游标卡尺
C．圆规
D．量角器
（2）设电火花计时器打点时间间隔为t，卡纸上有连续打下的n个点，写出ω的表达式，并指出表达式中各个物理量的含义?；
（3）为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示。你认为这对测量结果有无影响，写出理由?。
参考答案：①D（2分）②
（1分），θ是n个点对应的圆心角（1分）；③没有影响（1分），电火花计时器向卡纸中心移动时不影响角度的测量（1分）
本题解析：分析：从题意上可知，打点计时器可以记录时间，要求角速度，还得知道在一定的时间里转过的角度，这点可用量角器测量
缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动．则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，点跟点间的角度没变，对测量无影响．
解答：解：（1）由角速度的定义式ω=
可知：测要测出角速度，需要测量点跟点间的角度，需要的器材是量角器．故选D．
（2）由ω=可知，ω=
，θ是n个点对应的圆心角，T是电火花计时器的打点时间间隔．
（3）由于点与圆心连线之间的角度没变化，则对测量角速度没有影响．
故答案为：（1）D；（2）ω=，θ是n个点对应的圆心角，T是电火花计时器的打点时间间隔；（3）没有影响．
点评：本题要求要有较好的实验分析能力，要较熟练的掌握实验的步骤、要点和仪器的熟练应用，既考查到了角速度的定义和求解，也考察到了对实验有无影响的因素分析，是一道较好的题．
本题难度：一般
2、选择题 在一次探究活动中，某同学设计了如图所示的实验装置，将半径R="1" m的光滑半圆弧轨道固定在质量M="0.5" kg、长L="4" m的小车的上表面中点位置，半圆弧轨道下端与小车的上表面水平相切，现让位于轨道最低点的质量m="0.1" kg的光滑小球随同小车一起沿光滑水平面向右做匀速直线运动，某时刻小车碰到障碍物而瞬时处于静止状态（小车不反弹），之后小球离开圆弧轨道最高点并恰好落在小车的左端边沿处，该同学通过这次实验得到了如下结论，其中正确的是（g取10 m/s2） ( )
A．小球到达最高点的速度为
m/s
B．小车与障碍物碰撞时损失的机械能为12.5 J
C．小车瞬时静止前、后，小球在轨道最低点对轨道的压力由1 N瞬时变为6.5 N
D．小车向右做匀速直线运动的速度约为6.5 m/s
参考答案：AB
本题解析：如图所示，
小球从B落到小车的左端边沿处所用时间t=
=
s=
s。最高点的速度vB=
=
m/s=m/s，故A正确；小球从A到B只有重力做功，机械能守恒，有
mvA2=mg2R+mvB2，代入数据解得vA=
m/s≈7.1 m/s，这个速度等于小车匀速运动的速度，故D错误；小车与障碍物碰撞时损失的机械能E=MvA2="12.5" J，B正确；小车瞬时静止前、后，小球在轨道最低点的速度不变，故对轨道的压力不变，C错误。
考点：机械能守恒定律、向心力、平抛运动
点评：本题把圆周运动、平抛运动巧妙地结合在一起，只要把受力分析弄精确，运动过程弄清楚，运动相应的知识就能求解。
本题难度：一般
3、计算题 如图所示，A、B是两个靠摩擦传动且接触面没有相对滑动的靠背轮，A是主动轮，B是从动轮，它们的半径RA＝2RB， a 和b两点在轮的边缘，c和d分别是A、B两轮半径的中点，下列判断正确的有
A．va =" 2" vb ? B．ωb = 2ωa ?
C．vc = va? D．ac =ad
参考答案：B
本题解析：略
本题难度：简单
4、计算题
某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛，比赛路径如图所示。可视为质点的赛车从起
点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直半圆轨道，并通过半圆轨道的最高点C，才算完成比赛。B是半圆轨道的最低点，水平直线轨道和半圆轨道相切于B点。已知赛车质量m=0.5kg，通电后以额定功率P=2w工作，进入竖直圆轨道前受到的阻力恒为Ff=0.4N，随后在运动中受到的阻力均可不计，L=10.00m，R=0.32m，（g取10m/s2）。求：
（1）要使赛车完成比赛，赛车在半圆轨道的B点对轨道的压力至少多大。
（2）要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间。
（3）若电动机工作时间为t0=5s，当R为多少时赛车既能完成比赛且飞出的水平距离又最
大，水平距离最大是多少？
参考答案：解：（1）当赛车恰好过C点时在B点对轨道压力?
最小，赛车在B点对有：
?解得
………①?
对赛车从B到C由机械能守理得：
………②?
赛车在B处受力分析如图，则：
……③?
由①②③得：
?
?
（2）对赛车从A到B由动能定理得：
? 3分?解得：t=2s?
（3）对赛车从A到C由动能定理得：
?
赛车飞出C后有：
?
?
解得：
?
所以?当R=0.3m时x最大，??xmax="1.2m?"
本题解析：略
本题难度：一般
5、简答题 如图所示，在匀速转
动的水平圆盘上，沿半径方向放置两个用细线相连的质量均为m的小物体
A、B，它们到转轴的距离分别为rA="20" cm，rB="30" cm，A、B与盘面间最大静摩擦力均为重力的0.4倍，试求：
（1）当细线上开始出现张力时，圆盘的角
速度
；
（2）当A开始滑动时，圆盘的角速度
；
（3）当A即将滑动时，烧断细线，A、B运动状态如何？(g取10 m/s2)
参考答案：
（1）3.65rad/s
（2）4 rad/s
（3）A随圆盘做圆周运动，B做离心运动
本题解析：略
本题难度：简单