时间:2017-03-02 09:58:52
1、简答题 如图所示，质量分别为m、2m的球A、B，由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在正在竖直向上做匀减速运动的电梯内，细线承受的拉力为F，此时突然剪断细线，那么在细线断的瞬间，弹簧的弹力大小为______；小球A的加速度大小为______．
参考答案：根据题意，对AB整体受力分析有：
AB整体受线的拉力F和重力3mg，根据牛顿第二定律有3mg-F=ma有整体a=g-F3m
对A球进行受力分析有
A球受线的拉力F和重力mg以及弹簧拉力F1三个力作用下向上匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有
F1+mg-F=ma
∴F1=F-mg+ma=F-mg+m(g-F3m)=23F
又因为在细线断开的瞬间，细线的拉力F立即消失，而弹簧的弹力因形变没有发生变化而保持不变
故，线断开的瞬间，A的合力为F合=F1+mg，根据牛顿第二定律可得，物体A在线断开的瞬间的加速度
a=F合m=23F+mgm=2F3m+g
故答案为：23F，2F3m+g
本题解析：
本题难度：一般
2、实验题 如图所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力。不计空气阻力及一切摩擦。
(1)在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满足_______；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足__________。
实验时，先测出小车质量m，再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t。改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立坐标系描点作出图线。下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比”的图线是________。
(2)如图甲，抬高长木板的左端，使小车从靠近光电门乙处由静止开始运动，读出测力计的示数F和小车在两光电门之间的运动时间t0，改变木板倾角，测得多组数据，得到的F－
的图线如图乙所示。
实验中测得两光电门的距离L＝0.80 m，砂和砂桶的总质量m1＝0.34 kg，重力加速度g取9.8 m/s2，则图线的斜率为_______(结果保留两位有效数字)；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，测得的图线斜率将________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
参考答案：：
(1)小车与滑轮间的细绳与长木板平行；砂和砂桶的总质量远小于小车的质量；C
(2)0.54 kg·m或0.54 N·s2；不变
本题解析：(1) 在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满足小车与滑轮间的细绳与长木板平行；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。由
，
，则
，所以图像为C。(2)因为
，所以图线的斜率为K="2Lm=0.54kg·m." 若小车与长木板间的摩擦不能忽略，则表达式变为
，所以测得的图线斜率将不变。
本题难度：一般
3、实验题 按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
(1)（8分）某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙，当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态,若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：
1) 你认为还需要的实验器材有____________．
2) 实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质?量应满足的实验条件是?，
实验时首先要做的步骤是?．
3) 在(2)的基础上，某同学用天平称量滑块的质量m往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量M．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小vl与v2 (vl< v2).则本实验最终要验证的数学表达式为? _______________________??（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）。 
2、①某同学用如题图34-2所示的装置来探究机械能守恒定律：实验中，得到了甲、乙、丙三条实验纸带，如图34-3所示，则应选_____纸带好。
在实验中若所用重物的质量为1.00kg，当地的重力加速度为g=9.80m/s2，在某次实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图34-4所示，把第一个点记作O ，另选取连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm，70.18cm，77.76cm、85.73cm。
②根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于____J，动能的增加量等于____J（取三位有效数字）.
③由以上的计算结果可看出，重物由O点运动到C点，重力势能的减少量?于动能的增加量，试简单阐述造成这一结果的两个理由??、??。
参考答案：1(1) 天平，刻度尺(2分）
(2) 沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（2分），平衡摩擦力（2分）
(3) 
?（2分）
2①甲（2分）? ②??7.62 ?7.57(7.56也给分)?（每空2分）?
③ 大（2分）?理由有：由于空气的阻力；纸带与打点计时器之间有摩擦。
本题解析：解答：解：（1）实验要验证动能增加量和总功是否相等，故需要求出总功和动能，故还要天平和刻度尺；
故答案为：刻度尺、天平；
（2）沙和沙桶加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有
对沙和沙桶，有 mg-T=ma
对小车，有 T=Ma，解得，T=
mg，故当M＞＞m时，有T≈mg
小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高；
故答案为：沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，平衡摩擦；
（3）总功为：mgL，动能增加量为：
M
-M
故答案为：mgL=M-M．
2、①自由落体运动0.02s的距离为
，所以应选择甲纸带好
②根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于
J，重物到C点的速度为，
，所以动能的增加量等于
，
③由以上的计算结果可看出，重物由O点运动到C点，重力势能的减少量大于动能的增加量，造成这一结果的原因有：各种阻力（空气阻力、纸带与打点计时器间的阻力）
本题难度：一般
4、选择题 如图1所示，质量均为m的物体A、B通过一劲度系数k的弹簧相连，开始时B放在地面上，A、B均处于静止状态，现通过细绳将A向上拉起，当B刚要离开地面时，A上升距离为L，假设弹簧一直在弹性限度内，则? ( )
A．L＝
?B．L＜
C．L＝
? D．L＞
参考答案：A
本题解析：拉A之前，A静止时，mg＝kx1，弹簧的压缩量为x1，当B刚要离开地面时，弹簧的伸长量为x2，mg＝kx2，所以A上升的距离为L＝x1＋x2＝，故A正确．
本题难度：简单
5、实验题 （4分）某同学在研究小车运动的实验时得到了小车做直线运动的x－t关系，如图所示。
⑴由图可以确定，小车在AC段和DE段的运动分别为??
A．AC段是匀加速运动；DE段是匀速运动。
B．AC段是加速运动；DE段是匀加速运动。
C．AC段是加速运动；DE段是匀速运动。
D．AC段是匀加速运动；DE段是匀加速运动。
⑵在与AB、AC、AD对应的平均速度中，最接近小车在A点瞬时速度的是_______段中的平均速度。
参考答案：（1）? C??（2分）?（2）? AB??（2分）
本题解析：（1）位移时间图像中图线的斜率表示速度大小，由图线可知AC段斜率逐渐增大，所以为加速过程，DE段斜率恒定不变，为匀速过程，C对；（2）瞬时速度对应某个时刻，只有当时间t趋近于零时平均速度才等于瞬时速度，由此可知最接近A点瞬时速度的为AB段
点评：本题难度较小，明确图像类型，理解图像中斜率、面积、坐标等的物理意义是解决本题的关键
本题难度：简单