某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：
（1）你認(rèn)為還需要的實驗器材有

天平

天平

和

刻度尺

刻度尺

．
（2）實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實驗條件是

沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量

沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量

，實驗時首先要做的步驟是

平衡摩擦力

平衡摩擦力

．

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某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源一臺，導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、墊塊、細(xì)沙若干．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．若你是小組中的一位成員，要驗證滑塊所受合外力做的功等于其動能的變化，則：
①還需要補(bǔ)充的實驗器材是

天平和刻度尺

天平和刻度尺

．
②為了簡化實驗，使滑塊所受合外力等于繩子的拉力，應(yīng)采取的措施是

平衡摩擦力平衡摩擦力：先將小沙桶和滑塊的連線斷開，用墊塊將長木板的左端稍墊起，直至輕推滑塊，滑塊能在水平長木板上勻速滑行為止

平衡摩擦力平衡摩擦力：先將小沙桶和滑塊的連線斷開，用墊塊將長木板的左端稍墊起，直至輕推滑塊，滑塊能在水平長木板上勻速滑行為止

；要使繩子拉力約等于沙和沙桶的重力，應(yīng)滿足的條件是

實驗中保持沙和沙桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量

實驗中保持沙和沙桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量

．
③若要挑選的一條點跡清晰的紙帶如下，且一直滑塊的質(zhì)量為M，沙和沙桶的總質(zhì)量為m，相鄰兩個點之間的時間間隔為T，從A點到B、C、D、E點的距離依次為S₁、S₂、S₃、S₄，則由此可求得紙帶上由點B到D點所對應(yīng)的過程中，沙和沙桶的重力所做的功W=

mg

(s

3

-s

1

)

mg

(s

3

-s

1

)

；該滑塊動能△E_X=

M

8T 2

[

(s

4

-s

2

)

2

-s

2 2

]

M

8T 2

[

(s

4

-s

2

)

2

-s

2 2

]

．（結(jié)果用題中已知物理量的字母表示）

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某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證動能定理，他們在實驗室已組裝了一套如圖1所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源一臺，天平、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、細(xì)沙若干．
（1）為了用細(xì)線的拉力表示小車受到的合外力，可以改變木板的傾角，以重力的一個分力平衡小車及紙帶受到的摩擦力．簡要說明你平衡摩擦力的方法．

將連接打點計時器的木板一端墊一薄木片而使木板有一傾角，改變木板的傾角，輕推小車，直到小車能做勻速運(yùn)動為止

將連接打點計時器的木板一端墊一薄木片而使木板有一傾角，改變木板的傾角，輕推小車，直到小車能做勻速運(yùn)動為止

．
（2）還需要的實驗器材是

刻度尺

刻度尺

．
（3）假設(shè)用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時已完成了平衡摩擦力的操作．在沙桶中放適量的沙進(jìn)行實驗，且已知小車的質(zhì)量為M，沙和沙桶的總質(zhì)量為m（M遠(yuǎn)大于m），若挑選一條點跡清晰的紙帶如圖2所示，相鄰兩個點之間的時間間隔為T，從A點到B、C、D、E、F點的距離依次為S₁、S₂、S₃、S₄、S₅（圖中未標(biāo)出S₃、S₄、S₅），則由此可求得紙帶上由B點到E點所對應(yīng)的過程中，滑塊合力所做的功約為W=

mg（

S

4

-S

1

）

mg（

S

4

-S

1

）

； 該滑塊動能改變量的表達(dá)式為△E_k=

1

2

M(

S   5 -S   3

2T

)

2

-

1

2

M(

s   2

2T

)

2

1

2

M(

S   5 -S   3

2T

)

2

-

1

2

M(

s   2

2T

)

2

．（結(jié)果用題中已知物理量的字母表示）

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某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖1所示的裝置，他們還找來了打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、細(xì)沙．要完成該項實驗，則：

（1）你認(rèn)為還需要的實驗器材有

天平和刻度尺

天平和刻度尺

（2）實驗時，為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，要使沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，另外，實驗時還要平衡摩擦力；
（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)測出滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，測出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m，讓沙桶帶動滑塊加速運(yùn)動，用打點計時器記錄其運(yùn)動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距s，并根據(jù)紙帶算出這兩點速度的大小分別為v₁與v₂（v₁＜v₂）．則實驗要驗證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

mgs=

1

2

M

v

2 2

-

1

2

M

v

2 1

mgs=

1

2

M

v

2 2

-

1

2

M

v

2 1

（用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量，重力加速度為g）；
（4）另一個同學(xué)用恒力驗證動能定理，根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點的速度v，并量出它到起始點距離s，用△v²表示末、初速度的平方差即

v

2 2

-

v

2 1

，以△v²為縱軸，以s為橫軸，他畫出的圖線是圖2中的

C

C

．

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某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖1所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源一臺，導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、細(xì)沙若干．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．

若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：
①還需要補(bǔ)充的實驗器材是

天平 刻度尺

天平 刻度尺

．
②某同學(xué)的實驗步驟如下：用天平稱量滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，讓沙桶帶動滑塊加速運(yùn)動，用打點計時器記錄其運(yùn)動情況，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m．在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L，算出這兩點的速度v₁與v₂．
他用沙和沙桶的總重力表示滑塊受到的合外力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，你認(rèn)為在圖示情況下還應(yīng)該采取的一項具體操作是：

平衡摩擦力，先將小沙桶和滑塊的連線斷開，用小木塊將長木板的左端稍稍墊起，直至輕推滑塊，打下點距分布均勻的紙帶為止．

平衡摩擦力，先將小沙桶和滑塊的連線斷開，用小木塊將長木板的左端稍稍墊起，直至輕推滑塊，打下點距分布均勻的紙帶為止．

；應(yīng)控制的實驗條件是：

實驗中保持m＜＜M．

實驗中保持m＜＜M．

；
③若挑選的一條點跡清晰的紙帶如下，且已知滑塊的質(zhì)量為M，沙和沙桶的總質(zhì)量為m，相鄰兩個點之間的時間間隔為T，從A點到B、C、D、E、F點的距離依次為S₁、S₂、S₃、S₄、S₅（圖2中未標(biāo)出S₃、S₄、S₅），則由此可求得紙帶上由B點到E點所對應(yīng)的過程中，沙和沙桶的重力所做的功W=

mg（S₄-S₁）

mg（S₄-S₁）

；該滑塊動能改變量的表達(dá)式為△E_K=

1

2

M[(

S5-S3

2T

)2-(

S2

2T

)2]

1

2

M[(

S5-S3

2T

)2-(

S2

2T

)2]

．（結(jié)果用題中已知物理量的字母表示）

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第一部分  選擇題（每題4分，共40分，漏選給2分，錯選、不選給0分）

題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

B

CD

C

BC

ABC

BD

AC

BD

AC

CD

AC

CD

第二部分　非選擇題（共110分）

13．（1）(4分)直徑讀數(shù)為  2.010   mm； 長度是  11.45   mm。

（每空2分，第一空最后一位估計允許偏差±0.001mm，第二空答案是唯一的）

（2）(10分)

（a）實驗電路圖（2分，有錯給0分）

（b）  110   W，    1.10   V。

（c）電動勢E＝  1.30  V，內(nèi)電阻r＝__20__W.

（每空2分，有效數(shù)字不做要求）

14．（1）（2分）還需要的實驗器材是：

   刻度尺、天平（配砝碼）  ．（每項1分）

（2）（每空2分）

還缺哪些實驗步驟： 平衡摩擦力（適當(dāng)墊起長木板的左端，直至輕推滑塊，滑塊能在水平長木板上勻速滑行為止）

應(yīng)控制的實驗條件： 實驗中保持．

要驗證的數(shù)學(xué)表達(dá)式：

（3）（每空2分）

W＝；    ΔE_K＝．

本題第（1）、（2）問可能會出現(xiàn)許多不同的解答，可參考以下方案給分：

解一：（1）天平（1分）   刻度尺（1分）

（2）所缺的步驟：在沙桶中裝適量的細(xì)沙，直到輕推滑塊，滑塊能在水平長木板上勻速運(yùn)動為止（2分），用天平測出此時沙和小桶的總質(zhì)量m′（2分）．

本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達(dá)式（2分）

解二：（1）天平（1分）   刻度尺（1分） 

（2）所缺的步驟：在沙桶中裝適量的細(xì)沙直到輕推滑塊，滑塊能在水平長木板上勻速運(yùn)動為止（2分），用天平測出此時沙和小桶的總質(zhì)量m′（1分）．實驗中保持．（1分）

本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達(dá)式（2分）

解三：（1）天平（1分）   刻度尺（1分）   小木塊（1分）

（2）所缺的步驟：先將空的小沙桶從滑輪上取下，用天平測定小沙桶的質(zhì)量（2分），再將空的小沙桶掛回，用小木塊將長木板的左端稍稍墊起，直至輕推滑塊，滑塊能在水平長木板上勻速滑行為止（1分）．

本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達(dá)式（2分）

解四：（1）天平（1分）   刻度尺（1分）   小木塊（1分）

（2）所缺的步驟：先將小沙桶和滑塊的連線斷開，用小木塊將長木板的左端稍稍墊起（1分），直至輕推滑塊，滑塊能在水平長木板上勻速滑行為止（1分）．實驗中保持．（1分）

本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達(dá)式（2分）

解五：（1）天平（1分）   刻度尺（1分）    小木塊（1分）  

（2）所缺的步驟：先將空的小沙桶從滑輪上取下，用天平測定小沙桶的質(zhì)量（1分），再將空的小沙桶掛回，用小木塊將長木板的左端稍稍墊起，直至輕推滑塊，滑塊能在水平長木板上勻速滑行為止（1分）．實驗中保持．（1分）

本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達(dá)式（2分）

15．（10分）解：著陸器從高度為h處平拋到第二次著陸，由機(jī)械能守恒有：

                            2分

得出月球表面的重力加速度為：………①         3分

當(dāng)衛(wèi)星的軌道半徑為月球半徑R時，發(fā)射速度最小，設(shè)最小速度為，由萬有引力（約等于重力）提供向心力有：

………②                                    2分

   由①②式可得出：………③     3分

16．（12分）

解：（1）由左手定則和題意知，小球帶負(fù)電   ………2分

設(shè)小球第一次到達(dá)最低點時的速度為v，則由動能定理（或由機(jī)械能守恒定律）可得： ………2分

在最低點由向心力公式得：

………2分

解得：q=2.5×10^-3C ………1分

（2）根據(jù)機(jī)械能守恒定律，小球第二次到達(dá)最低點時，速度大小仍為v………2分

由向心力公式得：………2分

解得：F=5.5×10^-2N………1分

17．(14分)

解：（1）金屬桿做加速度不斷減小的加速運(yùn)動………2分

（2）由圖象知：

   時，；

   此時由于平衡………2分

   得：………2分

（3）由圖象知：，

此時由牛頓第二定律：………2分

即：；………3分

解得：………3分

18．（15分）

解：（1）因油滴在第Ⅱ、Ⅲ象限中做勻速直線運(yùn)動，所以油滴受的合力為零，若油滴帶負(fù)電，則其合力一定不為零；若油滴帶正電，則其合力可以為零，所以油滴帶正電．………3分

 (2) 由平衡條件知： ………3分

 ………2分                 

（3）油滴從進(jìn)入區(qū)域到點的過程由動能定理：

   ………3分

   ；………2分

   ………2分

19．(16分)

解：（1）對球，從靜止到碰的過程由動

能定理：；………1分

即：

得：…1分

    、碰撞由動量守恒，令水平向左為正：有：………1分

    得：（向左）………1分

     加上豎直向上的電場后，整體仍做圓周運(yùn)動到最高點的過程由動能定理：

      ………1分

     得： ………1分

    在最高點，由牛頓第二定律：………1分

    得：………1分

（2）整體能完成圓周運(yùn)動的條件是：在點：………1分

即：    ………1分

得：………1分

、碰撞由動量守恒，令水平向左為正：有：

   得：  ………1分  由  得：………1分

、碰撞由動量守恒，令水平向右為正：有：

得：  ………1分  由  得：………1分

所以，滿足的條件是：或………1分

20.（17分）

解：解:(1)質(zhì)子在磁場中受洛侖茲力做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)

牛頓第二定律有：………2分

得半徑為：………2分

(2)由于質(zhì)子的初速度方向與x軸正方向的夾角為30⁰，

且半徑恰好等于OA，因此質(zhì)子將在磁場中做半個圓周

運(yùn)動到達(dá)y軸上的C點，如圖所示.

根據(jù)圓周運(yùn)動的規(guī)律，質(zhì)子做圓周運(yùn)動的周期為: ………2分

質(zhì)子從出發(fā)運(yùn)動到第一次到達(dá)y軸的時間為: ………1分

質(zhì)子進(jìn)入電場時的速度方向與電場的方向相同，在電場中先做勻減速運(yùn)動，速度減為零后反向做勻加速直線運(yùn)動，設(shè)質(zhì)子在電場中運(yùn)動的時間為t₂，根據(jù)牛頓第二定律有:

………2分，得………1分

因此質(zhì)子從開始運(yùn)動到第二次到達(dá)y軸的時間為: ………2分．

(3)質(zhì)子再次進(jìn)入磁場時，速度的方向與電場的方向相同，在洛侖茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動，到達(dá)y軸的D點.由幾何關(guān)系得CD=2Rcos30⁰  ………2分

則質(zhì)子第二次到達(dá)y軸的位置為

………2分

即質(zhì)子第三次到達(dá)y軸的坐標(biāo)為（0，34.6）. ………1分