3.(07年北京理綜)某同學(xué)用右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a．安裝好實(shí)驗(yàn)器材。

b．接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿平板斜面

向下運(yùn)動，重復(fù)幾次。選出一條點(diǎn)跡比較清

晰的紙帶，舍去開始密集的點(diǎn)跡，從便于測量的點(diǎn)開始，每兩個打點(diǎn)間隔取一個計數(shù)點(diǎn)，如下圖中0、1、2……6點(diǎn)所示。

c．測量1、2、3……6計數(shù)點(diǎn)到0計數(shù)點(diǎn)的距離，分別記作：S₁、S₂、S₃……S₆。

d．通過測量和計算，該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻速直線運(yùn)動。

e．分別計算出S₁、S₂、S₃……S₆與對應(yīng)時間的比值。

f．以為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo)，標(biāo)出與對應(yīng)時間t的坐標(biāo)點(diǎn)，劃出-t圖線。

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請你完成下列任務(wù)：

①實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)及時器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、平板、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有　　　　 和　　　　　 。(填選項(xiàng)代號)

A．電壓合適的50 Hz交流電源　　　 B．電壓可調(diào)的直流電源　

C．刻度尺　　 D．秒表　　　 E．天平　　　 F．重錘

②將最小刻度為1 mm的刻度尺的0刻線與0計數(shù)點(diǎn)對齊，0、1、2、5計數(shù)點(diǎn)所在位置如圖所示，則S₂＝　　　　 cm，S₅＝　　　　 cm。

③該同學(xué)在右圖中已標(biāo)出1、3、4、6計數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的坐標(biāo)，請你在該圖中標(biāo)出與2、5兩個計數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出-t圖。

④根據(jù)-t圖線判斷，在打0計數(shù)點(diǎn)時，

小車的速度v₀＝　　　　 m/s；它在斜

面上運(yùn)動的加速度a＝　　　　 m/s²。

答案 ⑵①A，C　　

②(2.97~2.99)，(13.19~13.21)

③如圖　　 ④(0.16~0.20)，(4.50~5.10)

2.(07年海南卷)設(shè)地球繞太陽做勻速圓周運(yùn)動，半徑為R，速率為v，則太陽的質(zhì)量可用v、R和引力常量G表示為　　　　　 。太陽圍繞銀河系中心的運(yùn)動可視為勻速圓周運(yùn)動，其運(yùn)動速率約為地球公轉(zhuǎn)速率的7倍，軌道半徑約為地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的2×10⁹倍。為了粗略估算銀河系中恒星的數(shù)目，可認(rèn)為銀河系中所有恒星的質(zhì)量都集中在銀河系中心，且銀河系中恒星的平均質(zhì)量約等于太陽質(zhì)量，則銀河系中恒星數(shù)目約為　　　　　 　。

答案：；　 10¹¹

1.(07年上海卷)在實(shí)驗(yàn)中得到小車做直線運(yùn)動的s－t關(guān)系如圖所示。

⑴由圖可以確定，小車在AC段和DE段的運(yùn)動分別為　　　　　　

A．AC段是勻加速運(yùn)動；DE段是勻速運(yùn)動。

B．AC段是加速運(yùn)動；DE段是勻加速運(yùn)動。

C．AC段是加速運(yùn)動；DE段是勻速運(yùn)動。

D．AC段是勻加速運(yùn)動；DE段是勻加速運(yùn)動。

⑵在與AB、AC、AD對應(yīng)的平均速度中，最接近小車在A點(diǎn)瞬時速度的是_________段中的平均速度。

答案：⑴C　　　 ⑵AB

13.(08年廣東卷)某實(shí)驗(yàn)小組采用圖所示的裝置探究“動能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)針時器工作頻率為50 Hz．

(1)實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：

①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計時器，連在小車后端，用細(xì)線連接小車和鉤碼；

②將小車停在打點(diǎn)計時器附近，　　　　 ，　　　　 ，小車拖動紙帶，打點(diǎn)計時器在紙帶上打下一列點(diǎn)，　　　　　 ；

③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作。

(2)圖是鉤碼質(zhì)量為0.03 kg，砝碼質(zhì)量為0.02 kg時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)0及A、B、C、D和E五個計數(shù)點(diǎn)，可獲得各計數(shù)點(diǎn)到0的距離5及對應(yīng)時刻小車的瞬時速度v,請將C點(diǎn)的測量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置．

(3)在上車的運(yùn)動過程中，對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，　　　　　　　　 做正功，　　　　 做負(fù)功．

(4)實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線(其中Δv²=v²-v²₀),根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　．要驗(yàn)證“動能定理”，還需要測量的物理量是摩擦力是　　　　　　　　　 ．

表1紙帶的測量結(jié)果

答案：(1)②接通電源、釋放小車　　 斷開開關(guān)

(2)5．06　　 0．49　　 (3)鉤砝的重力 　　小車受摩擦阻力

(4)小車初末速度的平方差與位移成正比　 小車的質(zhì)量

2005-2007年力學(xué)實(shí)驗(yàn)

12.(08年海南卷)某同學(xué)用螺旋測微器測量一金屬絲的直徑，測微器的示數(shù)如圖所示，該金屬絲直徑的測量值為　　　　 mm．

答案：2.793(2.791-2.795mm之間均可)

解析：測量值讀數(shù)為2.5mm+0.01mm×29.3=2.793mm。

11.(08年上海卷)在“用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，

(1)某同學(xué)的操作步驟為：

a．取一根細(xì)線，下端系住直徑為d的金屬小球，上端固定在鐵架臺上

b．用米尺量得細(xì)線長度l

c．在擺線偏離豎直方向5°位置釋放小球

d．用秒表記錄小球完成n次全振動的總時間t，得到周期T＝t/n

e．用公式計算重力加速度

按上述方法得出的重力加速度值與實(shí)際值相比＿＿＿(選填“偏大”、“相同”或“偏小”)。

(2)已知單擺在任意擺角θ時的周期公式可近似為，式中T₀為擺角趨近于0°時的周期，a為常數(shù)。為了用圖像法驗(yàn)證該關(guān)系式，需要測量　的物理量有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；若某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到了如圖所示的圖線，則圖像中的橫軸表示＿＿＿＿＿＿。

答案：(1)偏小(2)T′(或t、n)、θ，　　　 T′

解析：單擺擺長為擺線長度與小球半徑之和，因該同學(xué)將偏小的擺長代入公式計算，所得重力加速度的測量值偏小于實(shí)際值；為驗(yàn)證該關(guān)系式，需要測量單擺在任意擺角θ時的周期T′，根據(jù)公式與圖像的函數(shù)關(guān)系式可推導(dǎo)得到擺角θ=0時橫軸的截距為T₀。

10.(08年寧夏卷)物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接。打點(diǎn)計時器使用的交流電源的頻率為50 Hz。開始實(shí)驗(yàn)時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)。

(1)上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個打點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a=　　　　　　　　　 　(保留三位有效數(shù)字)。

(2)回答下列兩個問題：

①為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的有　　　　 　。(填入所選物理量前的字母)

A.木板的長度l　　　　　　　　　　 B.木板的質(zhì)量m₁

C.滑塊的質(zhì)量m₂　　　　　　　　　 D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m₃

E.滑塊運(yùn)動的時間t

②測量①中所選定的物理量時需要的實(shí)驗(yàn)器材是　　　　　　　　　　　　　　 。

(3)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)＝　　　　　　　　　　 　(用被測物理量的字母表示，重力加速度為g).與真實(shí)值相比，測量的動摩擦因數(shù)　　　　 　(填“偏大”或“偏小” )。寫出支持你的看法的一個論據(jù)：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。

答案：(1)0.495~0.497m/s²

(2)①　 CD　 (1分)

(3)

解析：對紙帶的研究直接利用逐差法取平均值計算加速度。

9.(08年重慶卷)某實(shí)驗(yàn)小組擬用如圖1所示裝置研究滑塊的運(yùn)動.實(shí)驗(yàn)器材有滑塊、鉤碼、紙帶、米尺、帶滑輪的木板，以及由漏斗和細(xì)線組成的單擺等.實(shí)驗(yàn)中，滑塊在鉤碼作用下拖動紙帶做勻加速直線運(yùn)動，同時單擺垂直于紙帶運(yùn)動方向擺動，漏斗漏出的有色液體在紙帶帶下留下的痕跡記錄了漏斗在不同時刻的位置.

①在圖2中，從　　　　　　　 紙帶可看出滑塊的加速度和速度方向一致.

②用該方法測量滑塊加速度的誤差主要來源有：　　　　 、　　　　 (寫出2個即可).

答案：①　 B　　

②擺長測量、漏斗重心變化、液體痕跡偏粗、阻力變化……

解析：本題考查勻加速運(yùn)動和單擺的運(yùn)動， 本題中等難度題目。要使速度和加速度方向相同，則只有B，因?yàn)锽中相等時間內(nèi)紙帶運(yùn)動的距離越來越大。用該方法測量加速度的誤差主要來源有：擺長的測量。漏斗重心的變化，液體痕跡偏粗、阻力變化等。

8.(08年江蘇卷)某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．弧形軌道末端水平，離地面的高度為H。將鋼球從軌道的不同高度h處靜止釋放，鋼球的落點(diǎn)距軌道末端的水平距離為s．

(1)若軌道完全光滑，s²與h的理論關(guān)系應(yīng)滿足s²＝　　　(用H、h表示)．

(2)該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測量得到一組數(shù)據(jù)，如下表所示：

請在坐標(biāo)紙上作出s²--h關(guān)系圖．

(3)對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計算得到的s²--h關(guān)系圖線(圖中已畫出)，自同一高度靜止釋放的鋼球，水平拋出的速率　　　　　 　(填“小于”或“大于”)理論值．

(4)從s²--h關(guān)系圖線中分析得出鋼球水平拋出的速率差十分顯著，你認(rèn)為造成上述偏差的可能原因是　　　　 ．

答案：(1)4Hh(2)見圖

(3)小于 (4)摩擦，轉(zhuǎn)動(回答任一即可)

解析：(1)根據(jù)機(jī)械能守恒，可得離開軌道時速度為，由平拋運(yùn)動知識可求得時間為，可得.

(2)依次描點(diǎn)，連線，注意不要畫成折線。

(3)從圖中看，同一h下的s²值，理論值明顯大于實(shí)際值，而在同一高度H下的平拋運(yùn)動水平射程由水平速率決定，可見實(shí)際水平速率小于理論速率。

(4)由于客觀上，軌道與小球間存在摩擦，機(jī)械能減小，因此會導(dǎo)致實(shí)際值比理論值小。小球的轉(zhuǎn)動也需要能量維持，而機(jī)械能守恒中沒有考慮重力勢能轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)動能的這一部分，也會導(dǎo)致實(shí)際速率明顯小于“理論”速率(這一點(diǎn)，可能不少同學(xué)會考慮不到)。

7.(08年江蘇卷)某同學(xué)想要了解導(dǎo)線在質(zhì)量相同時，電阻與截面積的關(guān)系，選取了材料相同、質(zhì)量相等的5卷導(dǎo)線，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

用螺旋測微器測量某一導(dǎo)線的直徑如下圖所示． 讀得直徑d＝　　　mm．

解析：外徑千分尺讀數(shù)先可動刻度左邊界露出的主刻度L，如本題為1mm，再看主尺水平線對應(yīng)的可動刻度n，如本題為20.0，記數(shù)為L+n×0.01=1+20.0×0.01=1.200mm。注意的是讀L時，要看半毫米刻度線是否露出，如露出，則記為1.5或2.5等。