时间:2017-08-05 18:00:56
1、实验题 （8分）两位同学用如图所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。
（1）实验中必须满足的条件是?。
A．斜槽轨道尽量光滑以减小误差
B．斜槽轨道末端的切线必须水平
C．入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下
D．两球的质量必须相等
（2）测量所得入射球A的质量为mA，被碰撞小球B的质量为mB，图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放，找到其平均落点的位置P，测得平抛射程为OP；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与小球B相撞，分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N，测得平抛射程分别为OM和ON。当所测物理量满足表达式?时，即说明两球碰撞中动量守恒；如果满足表达式?时，则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞。
（3）乙同学也用上述两球进行实验，但将实验装置进行了改装：如图所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球A、球B与木条的撞击点。实验时，首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为B′；然后将木条平移到图中所示位置，入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点P′；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与球B相撞，确定球A和球B相撞后的撞击点分别为M′和N′。测得B′与N′、P′、M′各点的高度差分别为h1、h2、h3。若所测物理量满足表达式?时，则说明球A和球B碰撞中动量守恒。
参考答案：（1）BC（2分）（2）mA·OP= mA·OM+ mB·ON （2分）；OP+OM="ON" （2分）（3）
本题解析：（1）验证动量守恒定律的原理是小球碰撞后做平抛运动，所以斜槽末端一定要求切线水平，B选项正确；为保证每次实验到达斜槽末端的速度相同，所以入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，故C选项正确，A选项错误；为保证碰后两球均沿水平方向飞出，要求
,若不满足，碰后A球可能弹回后再平抛，由轨道不光滑，再滚回末端抛出时速度减小，增大实验的误差，所以要求，D选项错误；（2）由于小球都做平抛运动，下落高度均为h，故下落时间相同，由平抛运动规律，
所以小球A碰前速度
、A碰后速度
、B的速度
,由动量守恒
，将速度代入得mA·OP= mA·OM+ mB·ON，若碰撞中能量守恒，还满足
，联立解得
，所以OP+OM=ON，说明两球的碰撞为完全弹性碰撞。（3）乙同学是根据x相同，而高度h不相同求碰撞前后的速度, 由平抛运动规律，
解得
，所以所以小球A碰前速度
、A碰后速度
、B的速度
,由动量守恒，解得，则说明球A和球B碰撞中动量守恒。
本题难度：一般
2、计算题 (12分)一劲度系数k＝800 N/m的轻质弹簧两端分别连接着质量均为12 kg的物体A、B，将它们竖直静止放在水平面上，如图所示．现将一竖直向上的变力F作用在A上，使A开始向上做匀加速运动，经0.40 s物体B刚要离开地面．g＝10.0 m/s2，试求：
(1)物体B刚要离开地面时，A物体的速度vA；?图14
(2)物体A重力势能的改变量；
(3)弹簧的弹性势能公式：Ep＝kx2，x为弹簧的形变量，则此过程中拉力F做的功为多少？
参考答案：
：(1)1.5 m/s (2)36 J (3)49.5 J
本题解析：
本题难度：一般
3、实验题 如图甲所示，是某同学验证动能定理的实验装置．其步骤如下：
a．易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在小车上，小车连接纸带．合理调整木板倾角，让小车沿木板匀速下滑．
b．取下轻绳和易拉罐，测出易拉罐和细沙的质量m及小车质量M．
c．取下细绳和易拉罐后，换一条纸带，让小车由静止释放，打出的纸带如图乙(中间部分未画出)，O为打下的第一点．已知打点计时器的打点频率为f，重力加速度为g．
（1）步骤c中小车所受的合外力为?．
（2）为验证从O→C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系，测出BD间的距离为x0，OC间距离为x1，则C点的速度为?．需要验证的关系式为?（用所测物理量的符号表示）．
参考答案：（1）mg；（2）
；mgx1＝
；
本题解析：（1）因小车沿木板匀速下滑，故小车受力平衡，当去掉轻绳和易拉罐后，小车所受的合力等于易拉罐和细沙的总重力mg；（2）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以C点对应的瞬时速度
；根据实验原理需验证减小的重力势能等于小车增加的动能，即验证
；
本题难度：一般
4、填空题 某弹簧的倔强系数k=5×103N/m，当它伸长2.5cm时，产生的弹力是______，在受到100N的拉力作用时，它要伸长______．
参考答案：根据公式k=△F△x，可知F=kx=5×103N/m×2.5cm=125N；
根据F=kx，将F2=800N带入数据解得，x=Fk?=1005×103m=0.02m=2cm
故答案为：125?N；2?cm
本题解析：
本题难度：一般
5、实验题 用游标卡尺和螺旋测微器分别测量某一工件的长度和内径如下图所示，则被测工件长度为________cm ，内径为?mm 。
参考答案：5.45? 8.476-8.479
本题解析：游标卡尺读数方法：首先读出游标尺0刻线对应的主尺的整数部分读作n毫米，然后读出游标尺第几个刻度线和主尺刻度线对齐，读作m，最后读数为：(m+n×0.1)mm，所以本题读作54.5mm或5.45cm.
螺旋测微器的读数包括两部分：大于0．5mm的刻度值由主尺读出，用m表示；小于0．5mm的刻度值由旋轮(即可动刻度)读出，用n表示，可动刻度要估读一位，则螺旋测微器所测量的值为m+0.01n，单位为毫米。所以本题读作8.476～8.479mm
点评：容易题。虽然游标卡尺度数反复要求，但是总有学生掌握不住，希望学生掌握这种方法，不要死记硬背。
本题难度：简单