时间:2017-08-09 08:40:06
1、实验题 如图是用打点计时器打出的4条纸带A、B、C、D，某同学在每条纸带上取了连续的4个点，并用刻度尺测出了相邻两个点间距离。其中一条纸带是用重锤做的“测自由落体运动加速度”实验时打出的，则该纸带是（所用交流电频率为50Hz）（?）
参考答案：D
本题解析：自由落体运动是匀加速直线运动，加速度为g，相邻的相等时间内的位移差是一个定值．
解：A、由纸带可知，物体先加速后减速，不是自由落体运动，故A错误；
B、相邻的相等时间内的位移差是一个定值，B图中45.1-41.2≠53.0-45.1，故B错误；
C、根据a=
得：a=
=12.5m/s2＞10m/s2，故C错误；
D、根据a=得：a=
=9.8m/s2，等于重力加速度，故D正确．
故答案为：D
本题难度：简单
2、实验题 某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度为g=9.80m/s2。实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图（b）所示。纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值。回答下列问题（计算结果保留3位有效数字）
（1）打点计时器打B点时，重物速度的大小vB=?m/s；
（2）通过分析该同学测量的实验数据，他的实验结果是否验证了机械能守恒定律？简要说明分析的依据。
参考答案：（1）3.90?（2）vB2/2=7.61(m/s)2 ，因为mvB2/2≈mghB，近似验证机械能守恒定律
本题解析：（1）由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度可知
，由电源频率为50Hz可知T=0.02s，代入其他数据可解得
3.90m/s.
（2）本实验是利用自由落体运动验证机械能守恒定律，只要在误差允许范围内，重物重力势能的减少等于其动能的增加，即可验证机械能守恒定律。选B点分析，由于
，故该同学的实验结果近似验证了机械能守恒定律。
【考点定位】考查验证机械能守恒定律的原理及数据处理。
本题难度：一般
3、计算题 （18分）质量m="1.0" kg的甲物体与竖直放置的轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地面上，如图所示。质量m="1.0" kg的乙物体从甲物体正上方，距离甲物体h="0.40" m处自由落下，撞在甲物体上在极短的时间内与甲物体粘在一起（不再分离）向下运动。它们到达最低点后又向上运动，上升的最高点比甲物体初始位置高H="0.10" m。已知弹簧的劲度系数k="200" N/m，且弹簧始终在弹性限度内，空气阻力可忽略不计，重力加速度g取10 m/s2。求：
（1）乙物体和甲物体碰撞过程中损失的动能；
（2）乙物体和甲物体碰撞后一起向下运动至最低点的过程中，甲乙两物体克服弹簧弹力所做的功。
参考答案：（1）ΔE=2J
（2）W=6.0J
本题解析：（1）设乙物体和甲物体碰撞前瞬间乙物体的速度大小为v1，根据v12=2gh
解得v1=2
m/s =2.8m/s…………………2分（说明：结果为2m/s同样得分）
设乙物体和甲物体碰撞后的共同速度大小为v2，由动量守恒定律有mv1=2mv2?
解得
………2分（说明：结果为m/s同样得分）
所以碰撞后系统的动能
…………………………………2分
因为甲、乙物体构成的系统碰撞前的动能Ek1=4J，所以乙物体和甲物体碰撞过程中损失的机械能ΔE= Ek1- Ek2=2J…………………………………………………………3分
（2）设甲物体静止时弹簧压缩量为x1，
根据平衡条件，解得
………………………………………2分
甲和乙碰撞后做简谐运动，在通过平衡位置时两物体所受合力为零，速度最大，设此时弹簧压缩量为x2，解得
…………………………………2分
甲物体和乙物体一同上升到最高点时，两物体与简谐运动平衡位置的距离，即简谐运动的振幅A=x2+（H－x1）=15cm
根据简谐运动的对称性可知，两物体向下运动的距离x=A+（x2－x1）=20cm…2分
设两物体向下运动至最低点的过程中，克服弹簧弹力做功为W，
根据动能定理有
……2分解得W=6.0J…………1分
本题难度：一般
4、实验题 （12分）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中。
（1）某组同学用如图所示装置，采用控制变量的方法， 来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到力的关系。下列措施中不需要和不正确的是：??
A．首先要平衡摩擦力，使小车受到合力就是细绳对小车的拉力。
B．平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动。
C．每次改变拉小车拉力后都需要重新平衡摩擦力
D．实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力
E.每次小车都要从同一位置开始运动
F.实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源
（2）某次实验中得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4 ，量得x1=30.0mm，x2=36.0mm，x3=42.0mm，x4=48.0mm，则小车通过点2时的速度为________m/s，小车的加速度为_______m/s2。
（3）某组同学实验得出数据，画出a－F图像如图所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是 ： ? ?
参考答案：（1）BC E F?（3分）
（2）0.39?（3分）,?0.60?（3分）
（3）实验中摩擦力平衡过度?（3分）
本题解析：：（1）A、由于小车和长木板、纸带和打点计时器间有摩擦，所以本实验只有平衡摩擦后，小车受到合力才等于细绳对小车的拉力；不选
B、本实验平衡摩擦力的方法就是将长木板的一端垫高；应选
C、摩擦只需要平衡一次，摩擦力被重力沿斜面向下的分力平衡的；应选
D、本题认为绳子拉力等于小桶和砝码的重力，实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力；不选
E、由于本实验求的是小车运动的加速度，所以不需要每次小车都要从同一位置开始运动；应选
F、由于是探究加速度和力的关系，本实验应用控制变量法，让小车的质量不变，改变拉力大小，研究加速度的变化情况；应选
故选BCEF
（2）点2为1、3的中间时刻，所以点2的瞬时速度等于1、3间的平均速度，小车的加速度可由逐差法求得
（3）由图可知，拉力为零时小车就有了加速度，所以试验中是摩擦力平衡过度；故选B
点评：难度中等，本实验通过垫高长木板的一端，让小车重力沿斜面向下的分力等于受到的摩擦力，接通电源，给小车一个初速度，如果打点均匀，则小车的摩擦力被平衡了，如果点的间距不等，只需要调节所垫物体的位置或高度即可，千万注意平衡摩擦力时不能挂小桶和砝码
本题难度：一般
5、实验题 如图所示的实验装置来测定匀变速直线运动的加速度。已知两个光电门中心之间的距离s，测得遮光条的宽度d。该实验小组在做实验时，将滑块从图所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1，遮光条通过光电门2的时间Δt2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=?，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2 =?，则滑块的加速度的表达式a=??。（以上表达式均用字母表示）。
参考答案：
；?
；?
本题解析：根据物体穿过光电速度较快，所以利用通过光电门的平均速度代替其瞬时速度，根据
可知，即
，
，根据
可得
点评：此类题型考察了利用平均速度求瞬时速度的知识
本题难度：简单