时间:2017-08-07 16:26:09
1、简答题 （1）在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，使小车停在靠近打点计时器处，先______，再______，让小车在钩码牵引下运动．
（2）在实验得到纸带上确定七个计数点A、B、C、D、E、F、G，如图所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为T=0.10s，测得CD间的距离为x3=5.20cm，DE间的距离为x4=5.99cm，FG间的距离为x6=7.62cm．
①根据x3和x4计算D点的瞬时速度vD=______m/s（计算结果保留三位有效数字）．
②实验作出小车运动的速度图象是一条倾斜向上的图线，说明小车速度随时间在______地变化，小车加速度______，做______直线运动；
③对于匀变速直线运动的判别式△x=aT2可推广到不相邻的两段相等时间内的位移差：xn-xm=(n-m)aT2，（n，m表示不为0的自然数，如1，2，3…，n＞m）试用此推广式，利用已知的x3和x6，粗略求小车的加速度a=______m/s2（计算结果保留三位有效数字）．
④某同学用两种方法处理数据求小车加速度
方法A：运用△x=aT2，由 a1=
| x2-x1 T2 |
| x3-x2 T2 |
| x6-x5 T2 |
| a1+a2+…+a5 5 |
| x4-x1 3T2 |
| x5-x2 3T2 |
| x6-x3 3T2 |
| a1+a2+a3 3 |
参考答案：（1）若先释放纸带，在打点计时器工作之前，纸带上没有打点，有一段空白的纸带；
（2）①匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故：
vD=x3+x42T=0.0520+0.05992×0.1=0.560m/s
②实验作出小车运动的速度图象是一条倾斜向上的图线，结合匀变速直线运动的速度时间关系公式v=v0+at可知，小车是匀加速直线运动，故加速度恒定，速度均匀增加；
③根据公式xn-xm=(n-m)aT2，有：
x6-x3=3aT2
解得：
a=x6-x33T2=0.0762-0.05200．12=0.807m/s2
④方法A：
运用△x=aT2，由 a1=x2-x1T2，a2=x3-x2T2，…，a5=x6-x5T2，得到：
.a=a1+a2+…+a55=x6-x15T2；
方法B：
运用xn-xm=(n-m)aT2，由a1=x4-x13T2，a2=x5-x23T2，a3=x6-x33T2，得到：
.a=a1+a2+a33=(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)(3T)2；
为使每段位移都用到，减小偶然误差，选择B方法更加合理；
故答案为：
（1）开启电源（或接通打点计时器）；释放小车；
（2）①0.560；
②均匀；不变；匀加速（匀变速）；
③0.807；
④x6-x15T2，(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)(3T)2，B．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 “研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁式打点计时器（所用交流电的频率为50Hz），得到如图所示的纸带。图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是（ ? ）
参考答案：C
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 如图所示，长为L的细绳，一端系有一质量为m的小球，另一端固定在O点．细绳能够承受的最大拉力为7mg．现将小球拉至细绳呈水平位置，然后由静止释放，小球将在竖直平面内摆动．如果在竖直平面内直线OA（OA与竖直方向的夹角为θ）上某一点O′钉一个小钉，为使小球可绕O′点在竖直平面内做圆周运动，且细绳不致被拉断，求：OO′的长度d所允许的范围．
参考答案：为使小球能绕O′点做完整的圆周运动，则小球在最高点D对绳的拉力F1应该大于或等于零，即有：mg≤mV2DL-d①
根据机械能守恒定律可得：12mV2D=mg[dcosθ-(L-d)]②
因为小球在最低点C对绳的拉力F2应该小于或等于7mg，即有：F2-mg=mV2cL-d≤7mg-mg③
根据机械能守恒定律可得：12mV2c=mg[dcosθ+(L-d)]④
由①②③④式解得：3L3+2cosθ≤d≤2L2+cosθ．?
答：OO′的长度d所允许的范围为3L3+2cosθ≤d≤2L2+cosθ．
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 如图所示，一沙袋用无弹性轻细绳悬于O点．开始时沙袋处于静止，此后弹丸以水平速度击中沙袋后均未穿出．第一次弹丸的速度为v1，打入沙袋后二者共同摆动的最大摆角为30°．当他们第1次返回图示位置时，第2粒弹丸以水平速度v2又击中沙袋，使沙袋向右摆动且最大摆角仍为30°．若弹丸质量是沙袋质量的
| 1 40 |
参考答案：设子弹的质量为m，沙袋质量为M=40m，取向右方向为正，第一次射入过程，根据动量守恒定律得：
? mv1=41mv
根据系统沙袋又返回时速度大小仍为v，但方向向左，第2粒弹丸以水平速度v2击中沙袋过程：根据动量守恒定律
? mv2-41mv=42mv′
子弹打入沙袋后二者共同摆动的过程中，设细绳长为L，由机械能守恒得
（M+m）gL（1-cos30°）=12(M+m)v2
得v=
本题解析：
本题难度：简单
5、填空题 “测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用电源的频率为50Hz，图为一次实验得到的一条纸带，任取一个点为第1点，接下来每5个点取一个计数点，其中1、2、3、4、5、6、7都为记数点．测得：s1=1.40cm，s2=1.90cm，s3=2.38cm，s4=2.88cm，s5=3.39cm，s6=3.87cm．（以下计算结果均保留三位有效数字）
（1）在计时器打出点1、2、3时，小车的速度分别为：v1=______m/s，v2=______m/s，v3=______m/s；
（2）求了小车的加速度a=______m/s2．
参考答案：（1）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得：
v2=S1+S22T=0.014+0.0190.2=0.165m/s
v3=S2+S32T=0.0238+0.0190.2=0.214m/s
而v2=v1+v32
解得：v1=0.116m/s
（2）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2得：
a=(S4+S5+S6)-(S3+S2+S1)9T2=0.0387+0.0339+0.0288-0.0238-0.0190-0.01409×0.12=0.496m/s2
故答案为：（1）0.116m/s；?0.165m/s；0.214m/s；
（2）0.496m/s2
本题解析：
本题难度：一般