时间:2020-08-15 22:39:37
1、实验题 （6分）A、B两位同学看到了这样一个结论：“由理论分析可得，弹簧的弹性势能公式为
（式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）”。为验证这一结论，A、B两位同学设计了如下的实验：
①首先他们都进行了如图甲所示的实验：将一根轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球，稳定后测得弹簧伸长量为d；
②A同学完成步骤①后，接着进行了如图乙所示的实验：将这根弹簧竖直的固定在水平桌面上，并把小铁球放在弹簧上，然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管，利用插销压缩弹簧；拔掉插销时，弹簧对小铁球做功，使小铁球弹起，测得弹簧的压缩量为x时，小铁球上升的最大高度为H.
③B同学完成步骤①后，接着进行了如图丙所示的实验. 将这根弹簧放在一光滑水平桌面上，一端固定在竖直墙上，另一端被小球压缩，测得压缩量为x，释放弹簧后，小球从高为h的桌面上水平抛出，抛出的水平距离为L. 
（1）A、B两位同学进行图甲所示实验的目的是为了确定弹簧的劲度系数，用m、d、g表示劲度系数k=?.
（2）如果成立，那么A同学测出的物理量x与d、H的关系式是：x=?；B同学测出的物理量x与d、h、L的关系式是：x=?.
参考答案：(1) k = mg/d.? (2)
;?
本题解析：（1）根据胡克定律可得
，所以
（2）如果关系式成立，过程中弹性势能全部转化为物体的机械能，所以有：
，解得
乙同学的实验过程有：
，
，
联立可得
点评：做本题的关键是理解实验过程中弹性势能的转化物体的机械能了
本题难度：一般
2、实验题 物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如右图所示．一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz，开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点．
(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示．根据图中数据计算的加速度a＝________(保留三位有效数字)．
(2)回答下列两个问题：
①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有________．(填入所选物理量前的字母)
A．木块的长度l
B．木板的质量m1
C．滑块的质量m2
D．托盘和砝码的总质量m3
E．滑块运动的时间t
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是________________________________________________________________________．
(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ＝________(用所测物理量的字母表示，重力加速度为g)与真实值相比，测量的动摩擦因数________(填“偏大”或“偏小”)．写出支持你的看法的一个论据：________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
参考答案：(1)0.495 m/s2～0.497 m/s2 (2)①CD ②托盘天平(带砝码) (3) 
偏大 因为纸带和打点计时器之间有摩擦
本题解析：(1)将题干图中每段距离标记为
，加速度可由逐差法计算
可得：
.
(2)为测量动摩擦因数，需计算压力和摩擦力，压力
，所以为确定压力需测量滑块质量
，而摩擦力满足
，又因为
，所以
，所以为确定摩擦力还需测量托盘和砝码的总质量
需用托盘天平测出，还需要的实验器材是托盘天平(带砝码)．
(3)由(2)中分析得：
，又
，故.由于纸带与限位孔及滑轮处阻力的存在，所计算Ff值比真实值偏大．所以μ的测量值偏大．
点评：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，同时要熟练应用所学基本规律解决实验问题．
本题难度：一般
3、选择题 为了探求弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系,某同学选了A?B两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图所示的图象,从图象上看,下列说法正确的是 （?）
A．A弹簧的劲度系数大于B弹簧的劲度系数
B．A弹簧的劲度系数小于B弹簧的劲度系数
C．当弹簧弹力为3N时，A弹簧的伸长量是3cm
D．当弹簧弹力为3N时，B弹簧的伸长量是3cm
参考答案：BD
本题解析：根据胡克定律，则F="kx" ,所以x-F图线的斜率的倒数等于弹簧的劲度系数，由图可知A弹簧的劲度系数小于B弹簧的劲度系数；由图看出当弹簧弹力为3N时，A弹簧的伸长量是8cm，B弹簧的伸长量是3cm。选项BD正确。
本题难度：一般
4、实验题 (6分）（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，若在图示状态下开始做实验，请从该同学的装置和操作中指出存在的问题或错误__________?
_________________________________________________________________________________________________________________________________(至少写三项)（4分）
（2）下图是①中更正后实验打出的一条纸带，已知打点计时器的打点周期是0.02s，纸带中数据的单位是:cm，求出小车运动加速度的大小为 ?m/s2，（计算结果保留2位有效数字）（2分）
参考答案：（1）①应用交流电源；②连接小车左端的细绳要平行于木板；③木板右侧应垫起一定的高度以平衡小车摩擦力；④小车应放在打点计时器左端附近。（三项都正确得4分，填写两项正确得2分，填写一项正确得1分）
（2）4．0（2分）
本题解析：（1）①应用交流电源；②连接小车左端的细绳要平行于木板；③木板右侧应垫起一定的高度以平衡小车摩擦力；④小车应放在打点计时器左端附近。（三项都正确得4分，填写两项正确得2分，填写一项正确得1分）（2）加速度可以根据逐差法求得
4 m/s2
本题难度：简单
5、实验题 
上图所示的是用打点计时器记录小车的匀加速直线运动的纸带，交流电周期为 T＝0.02 s，每5 个点取一个记数点，测量得 S1＝3.01 cm，S2＝6.51 cm，S3＝10.5 cm，S4＝14.99 cm，S5＝20.01 cm，S6＝25.50 cm，
（1）打点计时器是力学中常用的________仪器。
（2）在S1到S6六个数据中，记录有误的数据是__________。(用数据前的符号表示）
（3）利用以上数据可求得B 点的瞬时速度大小为_________________， 小车运动的加速度大小为________________m/s2。(保留三位有效数字)
参考答案：（1）计时?（2）
?（3）0.851m/s?，?
本题解析：（1）打点计时器是一种计时仪器。
（2）在6组数据中，的有效数字位数比其它5组少一位，应该是记录有误；
（3）由于交流电周期为 T＝0.02s，每5 个点取一个记数点，所以相邻计数点的时间间隔
，B 点的瞬时速度大小
；根据逐差法，由
得，小车运动的加速度大小
点评：分析纸带时某一点的瞬时速度等于这一点两侧的计数点间的平均速度，求加速度可用逐差法，也可以用图像法，均可以减小实验误差。
本题难度：一般