（17分）

I．（5分）做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的小車，牽引一條紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，交流電電源的頻率是50Hz，由紙帶上打出的某一點(diǎn)開始，每點(diǎn)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(biāo)系中，求：（計(jì)算結(jié)果保

留小數(shù)點(diǎn)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(yùn)動(dòng)的加速度是       m/s²。

II．（6分）因?yàn)槭诌厸]有天平，小王同學(xué)思考如何利用一已知?jiǎng)哦认禂?shù)為k的彈簧和長(zhǎng)度測(cè)量工具來

粗測(cè)一小球的質(zhì)量，他從資料上查得彈簧的彈性勢(shì)能為彈簧形變量）后，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將彈簧一端固定在水平桌面上，另一端緊靠小球，彈簧原長(zhǎng)時(shí)小球恰好在桌邊，然后壓縮彈簧并測(cè)得壓縮量x，釋放彈簧，小球飛出后落在水平地面上，測(cè)出桌高h(yuǎn)以及落點(diǎn)到桌邊沿的水平距離s。

   （1）請(qǐng)你推導(dǎo)出小球質(zhì)量的表達(dá)式：          。

   （2）如果桌面摩擦是本次實(shí)驗(yàn)誤差的主要因素，那么小球質(zhì)量的測(cè)量值將     （填“偏大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”）。

 

    III．（6分）在“用電流表和電壓表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)中

   （1）備有如下器材。

           A．干電池2節(jié)；                              B．滑動(dòng)變阻器（0~20Ω）

              C．滑動(dòng)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(dǎo)線若干

        其中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選       ，電流表應(yīng)選       。（只填器材前的序號(hào)）

   （2）為了最大限度地減小實(shí)驗(yàn)誤差，請(qǐng)?jiān)谔摼�框中畫出該實(shí)驗(yàn)最合理的電路圖。

I．做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的小車，牽引一條紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，交流電電源的頻率是50Hz，由紙帶上打出的某一點(diǎn)開始，每點(diǎn)剪下一段紙帶，按如圖1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(biāo)系中，求：（計(jì)算結(jié)果保
留小數(shù)點(diǎn)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(yùn)動(dòng)的加速度是______m/s²．
II．因?yàn)槭诌厸]有天平，小王同學(xué)思考如何利用一已知?jiǎng)哦认禂?shù)為k的彈簧和長(zhǎng)度測(cè)量工具來粗測(cè)一小球的質(zhì)量，他從資料上查得彈簧的彈性勢(shì)能為彈簧形變量）后，設(shè)計(jì)了如圖2實(shí)驗(yàn)：將彈簧一端固定在水平桌面上，另一端緊靠小球，彈簧原長(zhǎng)時(shí)小球恰好在桌邊，然后壓縮彈簧并測(cè)得壓縮量x，釋放彈簧，小球飛出后落在水平地面上，測(cè)出桌高h(yuǎn)以及落點(diǎn)到桌邊沿的水平距離s．
（1）請(qǐng)你推導(dǎo)出小球質(zhì)量的表達(dá)式：______．
（2）如果桌面摩擦是本次實(shí)驗(yàn)誤差的主要因素，
那么小球質(zhì)量的測(cè)量值將______（填“偏大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”）．
III．在“用電流表和電壓表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)中
（1）備有如下器材．
A．干電池2節(jié)；B．滑動(dòng)變阻器（0～20Ω）
C．滑動(dòng)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(dǎo)線若干
其中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選______，電流表應(yīng)選______．（只填器材前的序號(hào)）
（2）為了最大限度地減小實(shí)驗(yàn)誤差，請(qǐng)?jiān)谔摼�框中（圖3）畫出該實(shí)驗(yàn)最合理的電路圖．

某同學(xué)在“測(cè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，其相鄰點(diǎn)間的距離如圖3-2-10所示，每?jī)蓚�(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.10 s.

圖3-2-10

（1）試根據(jù)紙帶上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，用逐差法計(jì)算小車的加速度.

（2）計(jì)算出打下B、C、D、E、F五個(gè)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度(要求保留三位有效數(shù)字)：

v_B=__________m/s,v_C=___________m/s,v_Ｄ=___________m/s，v_Ｅ=___________m/s,v_Ｆ=________m/s.

(3)將B、C、D、E、F各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度標(biāo)在如圖3-2-11所示的坐標(biāo)紙上，并畫出小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線.

圖3-2-11

(4)根據(jù)第(3)問中畫出的vt圖線，求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度為__________m/s².(保留兩位有效數(shù)字)

思路解析  本題較為全面地考查了處理紙帶的基本素質(zhì)，即利用物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，求出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度.物體的加速度則常用逐差法和圖象法兩種求出.

2003年11月16日，在太空遨游94圈的“神舟”五號(hào)載人飛船返回艙按預(yù)定計(jì)劃，載著植物種子等各種實(shí)驗(yàn)品，安全降落在內(nèi)蒙古中部草原.“神舟”五號(hào)載人飛船在返回時(shí)先要進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整，飛船的返回艙與留軌艙分離，返回艙以近8 km/s的速度進(jìn)入大氣層，當(dāng)返回艙距離地面30 km時(shí)，返回艙上的回收發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，相繼完成拉出天線，拋出底蓋等動(dòng)作.在飛船返回艙距離地面20 km以下的高度后，速度減為200 m/s而勻速下降，此段過程中返回艙所受的空氣阻力為F′=ρv²S，式中ρ為大氣密度,v是返回艙的運(yùn)動(dòng)速度,S為與形狀有關(guān)的阻力面積.當(dāng)返回艙距地面高度為10 km時(shí)，打開面積是1 200 m²的降落傘，直到速度達(dá)到8.0 m/s后勻速下落.為實(shí)現(xiàn)軟著陸（即著陸時(shí)返回艙的速度為0），當(dāng)返回艙離地面1.2 m時(shí)反沖發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，使返回艙落地速度減為零，返回艙此時(shí)的質(zhì)量為2.7×10³ kg，g=10 m/s².

思考：

(1)用字母表示出返回艙在速度為200 m/s時(shí)的質(zhì)量；

(2)分析打開降落傘到反沖發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火前，返回艙的加速度和速度的變化情況；

(3)求反沖發(fā)動(dòng)機(jī)的平均反沖力的大小.