在驗證機械能守恒定律的實驗中，質(zhì)量m=1kg的重物自由下落，在紙帶上打出了一系列的點，如圖所示，相鄰記數(shù)點間的時間間隔為0.02s，長度單位是cm，g取9.8m/s²．求：

（1）打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度v_B=

0.97?

0.97?

m/s（保留兩位有效數(shù)字）．?
（2）從起點O到打下記數(shù)點B的過程中，物體重力勢能減小量△E_P=

0.48

0.48

J，動能的增加量△E_k=

0.47

0.47

J（保留兩位有效數(shù)字）．?
（3）即使在實驗操作規(guī)范、數(shù)據(jù)測量及數(shù)據(jù)處理很準確的前提下，該實驗求得的△E_p也一定略大于△E_k，這是實驗存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果，試分析該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因

重錘下落過程中受到阻力及紙帶受到打點計時器的阻力作用，重錘的機械能減小

重錘下落過程中受到阻力及紙帶受到打點計時器的阻力作用，重錘的機械能減小

．

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在驗證機械能守恒定律的實驗中，質(zhì)量為m 的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列的點，如圖所示，相鄰記數(shù)點時間間隔為0.02s，長度單位是cm，g取9.8m/s²．求：

（1）該實驗所需器材有打點計時器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還需

D

D

（填字母代號）中的器材．
A．直流電源、天平及砝碼                 B．直流電源、毫米刻度尺
C．交流電源、天平及砝碼                 D．交流電源、毫米刻度尺
（2）打點計時器打下記數(shù)點B時，物體的速度V_B=

0.96

0.96

 m/s（保留兩位有效數(shù)字）；
（3）從點O到打下記數(shù)點B的過程中，物體重力勢能的減小量△E_P=

0.47m

0.47m

 J，動能的增加量△E_K=

0.46m

0.46m

  J（保留兩位有效數(shù)字）；
（4）根據(jù)題中提供的條件，可求出重錘實際下落的加速度a=

9.5

9.5

 m/s²．（保留兩位有效數(shù)字）
（5）即使在實驗操作規(guī)范，數(shù)據(jù)測量及數(shù)據(jù)處理很準確的前提下，該實驗測得的△E_P 也一定略大于△E_K，這是實驗存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果，試分析該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因為

重錘和紙帶都受到阻力的作用，因此機械能有損失

重錘和紙帶都受到阻力的作用，因此機械能有損失

．

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在驗證機械能守恒定律的實驗中，質(zhì)量m=1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列的點，如圖所示．相鄰記數(shù)點時間間隔為0.02s，長度單位是cm，g取9.8m/s²．

（1）某同學(xué)在計算與B點對應(yīng)的重錘的瞬時速度時，他采用了公式v_b=

2gh

（h表示OB距離），這種做法

不對

不對

（填“對”或“不對”）．
（2）從起始點O到打下記數(shù)點B的過程中，物體重力勢能的減小量△E_P=

0.48J

0.48J

，動能的增加量△E_K=

0.47J

0.47J

（均保留兩位有效數(shù)字）；
（3）即使在操作規(guī)范，數(shù)據(jù)測量及數(shù)據(jù)處理很準確的前提下，該實驗測得的△E_P也一定略大于△E_K，這是實驗存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果，試分析該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因：

紙帶與打點計時器間有摩擦阻力，或存在空氣阻力，機械能損失．

紙帶與打點計時器間有摩擦阻力，或存在空氣阻力，機械能損失．

．

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在驗證機械能守恒定律的實驗中，質(zhì)量m=1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列的點，如下圖所示，o點為打點計時器所打的第一個點，相鄰記數(shù)點時間間隔為0.02s，長度單位是cm，g取9.8m/s²．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）求：

①打點計時器打下記數(shù)點B時，物體的速度V_B=

 

；
②從點O到打下記數(shù)點B的過程中，物體重力勢能的減小量△E_P=

 

，動能的增加量△E_K=

 

；
③根據(jù)題中提供的條件，可求出重錘實際下落的加速度a=

 

．
④即使在實驗操作規(guī)范，數(shù)據(jù)測量及數(shù)據(jù)處理很準確的前提下，該實驗測得的△E_P 也一定略大于△E_K，這是實驗存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果，試分析該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因．

 

．

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在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，讓重錘自由落下，根據(jù)打出的紙帶也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值，如圖所示是在打出的紙帶上選取的連續(xù)五個點A、B、C、D、E，測出A點距起點O的距離為s₀，A、C兩點間的距離為s₁，C、E兩點間的距離為s₂，使用的交流電的頻率為f，則根據(jù)這些數(shù)值計算重錘下落的加速度a的表達式為a=

 

，在此實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其主要原因是重錘在下落過程中受到阻力的作用，如果要測定該阻力的大小，在知道重力加速度的準確值為g時，還需要測量的物理量是

 

（寫出名稱和符號）．試用這些物理量和上面紙帶中的測量數(shù)據(jù)表示重錘在下落過程中受到的阻力大小為F=

 

．

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一、選擇題，共10小題。每小題4分．共40分。

  1．BD  2．C  3．AD 4．D  5．AB  6．AC  7．ACD 8．D  9．B   10．CD

二、實驗題(18分)

  11．B(4分)

  12．(1)4(2分)(2)3(2分)(3)5(2分)

  13．(1)2．26(2分)

(2)如圖所示(3分)

(3)80±4(3分)

三、計算題(26分) 

14．(I)從圖b中求出物體位移s=3×2_m+4×2_m =14m ①

(2)由圖象知，物體相對傳送帶滑動時的加速度α=lm/s²  ②

對此過程中物體分析得，μmg cosθ一mg sinθ=ma  ③，得μ=0．875 ④

(3)物體被送上的高度h=ssinθ=8．4m，重力勢能增量△Ep=mgh=84J⑤

動能增量△E _k==6J  ⑥

機械能增加△E=△Ep +△E _k =90J   ⑦   

0-8s內(nèi)只有前6s發(fā)生相對滑動．

0-6s內(nèi)傳送帶運動距離。s_帶=4 x6m=24m  ⑧

0-6s內(nèi)物體位移s_帶=6m ⑨   

產(chǎn)生的熱量Q=μmg cosθ?s_相對=126J ⑩    ‘

評分標準：共12分．①④各2分，其余式各1分．

15．(1)帶電小球進入0<y<α區(qū)域時，速度方向如圖甲，

由此可知，v_y =v₀                                 

小球由P點拋出做平拋運動．

v_y=gt

由①②可得t=

所以，水平位移s=

垂直位移h=

由小球沿直線運動可知，小球進入此區(qū)域時的坐標為(-α，α)．

故P點坐標為[]    ⑤

 (2)小球在0<y<α區(qū)域沿直線運動，一定是勻速直線運動,受力如圖乙所示

qE=mg    ⑥

  由qvB=  mg和v=     ⑦

  解得B=    ⑧

  (3)小球在y<0區(qū)域內(nèi)運動如圖丙所示，先作勻速直線運動，后作勻速圓周運動，再做直線運動至O點，設(shè)其運動時間分別為t₁、t₂、t₃，    ⑨

  由L_oc=L_ob=R，qvB= ，和L_ob =vt₁  ⑩ 

得t₁ =     ⑾

T=    ⑿

t₂  =    ⒀

分析知t₃ = t₁=，兩次經(jīng)過O點歷時間為

t=2 t₁ + t₂=()   ⒁

評分標準：共14分，1-14每式1分。

選做題(16分)

1．(1)BC

(2)1→2狀態(tài)等溫變化：P₁=P_o+ =1.2×10⁵Pa

P2=Po-=0.810⁵Pa，P₁L₁ =P₂L₂   L₂=15cm

(3)2→3狀態(tài)等壓變化：T₂=T₁=(273+27)K=300K

L₂=15cm，L₃=25cm

=，T₃=T₂= T₂=500K或t=227℃

評分標準：共8分，(1)2分，(2)(3)各3分．

2．(1)如右圖所示

(2)紫光的折射率n_紫 =    ①             

紫光在玻璃中的傳播速度v_紫=   ②

紫光在玻璃中的傳播時間t=  ③

評分標準：共8分。(1)3分，①③各2分，②1分。

3．(1)

(2)由  ①

依題意得E=    ②

又因m_α：m_N=2：7

解得E_α==1.54MeV ③

評分標準：共8分．(1)2分，①②③各2分。