題目列表(包括答案和解析)
(17分)
I.(5分)做勻變速直線運動的小車,牽引一條紙帶通過打點計時器,交流電電源的頻率是50Hz,由紙帶上打出的某一點開始,每點剪下一段紙帶,按如圖所示,每一條紙帶下端與x軸相重合,在左邊與y軸平行,將紙帶粘在坐標系中,求:(計算結(jié)果保
留小數(shù)點后面三位數(shù)字)
(1)所剪的這0.6s內(nèi)的平均速度是 m/s;
(2)物體運動的加速度是 m/s2。
II.(6分)因為手邊沒有天平,小王同學思考如何利用一已知勁度系數(shù)為k的彈簧和長度測量工具來
粗測一小球的質(zhì)量,他從資料上查得彈簧的彈性勢能為彈簧形變量)后,設(shè)計了如下實驗:將彈簧一端固定在水平桌面上,另一端緊靠小球,彈簧原長時小球恰好在桌邊,然后壓縮彈簧并測得壓縮量x,釋放彈簧,小球飛出后落在水平地面上,測出桌高h以及落點到桌邊沿的水平距離s。
(1)請你推導出小球質(zhì)量的表達式: 。
(2)如果桌面摩擦是本次實驗誤差的主要因素,那么小球質(zhì)量的測量值將 (填“偏大”、“偏小”或“準確”)。
III.(6分)在“用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內(nèi)電阻”的實驗中
(1)備有如下器材。
A.干電池2節(jié); B.滑動變阻器(0~20Ω)
C.滑動變阻器(0~1kΩ) D.電壓表(0~3V);
E.電流表(0~0.6A) F.電流表(0~3A)
G.開關(guān)、導線若干
其中滑動變阻器應(yīng)選 ,電流表應(yīng)選 。(只填器材前的序號)
(2)為了最大限度地減小實驗誤差,請在虛線框中畫出該實驗最合理的電路圖。
1 | 2 |
(9分)一輕彈性材料AB可以被壓縮,最大壓縮量為10cm,某小組的同學為測定它壓縮時能諸存的最大彈性勢能,甲同學做了如下操作:
①在光滑木板上固定一擋板,使彈性材料的A端固定在豎直擋板上,另一端B不受力時剛好在木板邊緣。再將此裝置固定水平桌面上,且使B端在桌外(如圖甲),記下B在水平地面上的射影O。
②將一大小不計的小鐵球靠在B端向A端壓彈性材料,壓縮量10cm,后將小球釋放,使小球水平拋出,記下小球在地面上的落點P。
③測出相關(guān)物理量后進行計算。
(1)甲同學需要測量的物理量有
(2)用以上物理量表示彈性材料的最大彈性勢能EP
(3)乙同學采用了另一種方法用一測力計緩慢壓B端,當壓縮量為x1時,測力計示數(shù)為F1;壓縮量為x2時,示數(shù)為F2;……然后以壓縮量x為橫坐標,測力計的示數(shù)F為縱坐標,描點后得到F—x圖像如右圖。則由圖像可得該彈性材料的最大彈性勢能為 J。
(9分)一輕彈性材料AB可以被壓縮,最大壓縮量為10cm,某小組的同學為測定它壓縮時能諸存的最大彈性勢能,甲同學做了如下操作:
①在光滑木板上固定一擋板,使彈性材料的A端固定在豎直擋板上,另一端B不受力時剛好在木板邊緣。再將此裝置固定水平桌面上,且使B端在桌外(如圖甲),記下B在水平地面上的射影O。
②將一大小不計的小鐵球靠在B端向A端壓彈性材料,壓縮量10cm,后將小球釋放,使小球水平拋出,記下小球在地面上的落點P。
③測出相關(guān)物理量后進行計算。
(1)甲同學需要測量的物理量有
(2)用以上物理量表示彈性材料的最大彈性勢能EP
(3)乙同學采用了另一種方法用一測力計緩慢壓B端,當壓縮量為x1時,測力計示數(shù)為F1;壓縮量為x2時,示數(shù)為F2;……然后以壓縮量x為橫坐標,測力計的示數(shù)F為縱坐標,描點后得到F—x圖像如右圖。則由圖像可得該彈性材料的最大彈性勢能為 J。
(9分)一輕彈性材料AB可以被壓縮,最大壓縮量為10cm,某小組的同學為測定它壓縮時能諸存的最大彈性勢能,甲同學做了如下操作:
①在光滑木板上固定一擋板,使彈性材料的A端固定在豎直擋板上,另一端B不受力時剛好在木板邊緣。再將此裝置固定水平桌面上,且使B端在桌外(如圖甲),記下B在水平地面上的射影O。
②將一大小不計的小鐵球靠在B端向A端壓彈性材料,壓縮量10cm,后將小球釋放,使小球水平拋出,記下小球在地面上的落點P。
③測出相關(guān)物理量后進行計算。
(1)甲同學需要測量的物理量有
(2)用以上物理量表示彈性材料的最大彈性勢能EP
(3)乙同學采用了另一種方法用一測力計緩慢壓B端,當壓縮量為x1時,測力計示數(shù)為F1;壓縮量為x2時,示數(shù)為F2;……然后以壓縮量x為橫坐標,測力計的示數(shù)F為縱坐標,描點后得到F—x圖像如右圖。則由圖像可得該彈性材料的最大彈性勢能為 J。
一、選擇題
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
AB
BD
A
AB
ACD
BCD
ACD
BD
二、實驗題
11.ABC (選對一個得2分,二個得3分,三個得5分,錯選或多選不得分)
12.(1)小球質(zhì)量m,B與O的高度h,OP之間距離s (3分)
(2) (4分)
(3) 3.4~3.7 (5分)
13.解:(1)由 (2分)
得 (2分)
(2)對宇航員受力分析如圖受重力mg,支持力N,由牛頓第二定律:
(3分)
N (2分)
14.解:連接A、B的圓心OO′,設(shè)B的半徑為r,則A的半徑為3r,且設(shè)OO′與豎直方向的夾角為,如圖所示。
則
(1) (3分)
對B球受力分析如圖,B受重力mg,墻壁對它的彈力、A對它的彈力.由平衡得:
(2) (1分)
(3) (1分)
對A受力分析如圖,A受重力mg,地面的支持力N,B對A的壓力N2′,地面的摩擦力
由平衡得:
(4) (1分)
(5) (1分)
又 (6) (1分)
聯(lián)立以上各式,解得 (1分)
(1分)
又由牛頓第三定律得,A對地面的壓力 (1分)
A對地面的摩擦力 (1分)
15.解(1)A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒.當A運動至最低點時,A下降的高度為,B下降的高度為 (1分)
則有 (4分)
又A、B速度大小相同,即 (1分)
由以上各式解得 (2分)
(2)設(shè)桿對B做功W,在此過程中對B由動能定理
(4分)
解得 (2分)
即桿對B做功.
16.(1)當A球進入MNPQ區(qū)域時,A、B 之間才存在相互作用力.
A、B的加速度大小為 (2分)
設(shè)經(jīng)t時間,兩球相撞,在t時間內(nèi)
A的位移
B的位移
又
解得:s m
(2)當m/s時,兩球的加速度大小不變,即
m/s2
設(shè)經(jīng)t1兩小球相碰,相碰位置距MN為,則
由以上三式解得:s m
碰撞前的瞬間A的速度為m/s
B的速度為m/s
設(shè)碰撞后的瞬間A、B的速度分別為、,由動量和能量守恒有:
可解得:m/s m/s
又因mm,故A、B可能發(fā)生第二次碰撞,假設(shè)再經(jīng)t2兩球發(fā)生第二次碰撞,碰撞位置距MN為.
可解得s m m
故在MNPQ區(qū)域第二次碰撞不能發(fā)生
第一次碰撞后,B經(jīng)m離開該區(qū)域,設(shè)B離開PQ時的速度為,則
m/s
又A、B組成的系統(tǒng)始終動量守恒,設(shè)A出該區(qū)域的速度為
m/s
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