1、计算题 (8分)如图所示,绝缘细线长为L,最大张力为T,一端固定于O点,另一端连接一带电荷量为q,质量为m的带正电小球,若T>mg,求:

(1)若要小球保持静止,可在O点放置一带电量为多少的点电荷;
(2)若要小球静止时细线与竖直方向成α角,需叠加匀强电场的最小电场强度E为多大.
参考答案:(1)Q2≤
(2)E=
本题解析:(1)若放置负电荷,则?
≤mg
可得Q1≤
若放置正电荷,则?
+mg≤T
可得Q2≤
(2)由受力分析,有? qE=mgsinα
可得E=
点评:当处于平衡状态的物体受到三个力,一个力是恒力,第二个力方向不变,第三个力大小与方向都发生变化时可以利用矢量三角形法即图解法求解.
本题难度:一般
2、选择题 用两根绳子吊起一重物,使重物保持静止,若逐渐增大两绳之间的夹角,则两绳对重物的拉力的合力变化情况是( )
A.减小
B.不变
C.增大
D.无法确定
参考答案:重物受到三力平衡,此时两绳对重物的拉力的合力等于重力;当逐渐增大两绳之间的夹角,由于重物仍处于平衡,所以两绳对重物的拉力的合力仍等于重力.因此拉力的合力是不变的,
故选:B
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 两个大小分别为4N和8N的水平力,同时作用置于光滑水平地面上的质量为2kg的物体上,物体获得的加速度可能是( )
A.0
B.1m/s2
C.4m/s2
D.8m/s2
参考答案:当两力反向时合力最小,最小值为8N-4N=4N;两力同向时合力最大,最大值为8N+4N=12N;
两力的合力范围为4N~12N;故由牛顿第二定律a=Fm可知,加速度的最小值为2m/s2;最大值为6m/s2;
故可能值只有C;
故选C.
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 下列单位中,属于国际单位制中基本单位的是( )
A.牛顿
B.秒
C.米
D.千克
参考答案:国际单位制中,基本物理量的单位有:米、秒、千克、安培、开尔文、摩尔、坎德拉.牛顿是到处单位
故选BCD
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 (Ⅰ)某同学用如图(1)所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为______N.
(2)下列不必要的实验要求是______.(请填写选项前对应的字母)
(A)应测量重物M所受的重力
(B)弹簧测力计应在使用前校零
(C)拉线方向应与木板平面平行
(D)改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置
(3)该同学正在做“验证力的平行四边形法则”的实验采取了下面哪种常用的研究方法______
A、控制变量法B、等效替代法C、小量放大法D、建立理想模型法
(Ⅱ)在“利用打点计时器测定匀加速直线运动加速度”的实验中打点计时器接在50HZ的低压交变电源上.某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点,共取了A、B、C、D、E、F六个计数点(每相邻两个计数点间的四个点未画出).从每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别为a、b、c、d、e段),将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xoy坐标系中,如图(2)所示,由此可以得到一条表示v-t关系的图线,从而求出加速度的大小.

(1)从第一个计数点开始计时,为求出0.15s时刻的瞬时速度,需要测出哪一段纸带的长度?答:______;
(2)若测得a段纸带的长度为2.0cm,e段纸带的长度为10.0cm,则可求出加速度的大小为______m/s2.(保留两位有效数字)
(3)请你在xoy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v-t关系的图线(作答在答题卷图上),并指出哪个轴相当于v轴?答:______.

参考答案:Ⅰ
(1)该弹簧秤的最小刻度为0.2N,可以不估读,因此其读数为:3.6N.
故答案为:3.6N.
(2)A、实验通过作出三个力的图示,来验证“力的平行四边形定则”,因此重物的重力必须要知道.故A项也需要;
B、弹簧测力计是测出力的大小,所以要准确必须在测之前校零.故B项也需要;
C、拉线方向必须与木板平面平行,这样才确保力的大小准确性.故C项也需要;
D、当结点O位置确定时,弹簧测力计A的示数也确定,由于重物的重力已确定,两力大小与方向均一定,因此弹簧测力计B的大小与方向也一定,所以不需要改变拉力多次实验.故D项不需要.
故选D.
(3)由实验原理可知该同学正在做“验证力的平行四边形法则”的实验中采取了等效法,故ACD错误,B正确.
故选B.
(Ⅱ)(1)b纸带高度代表0.15s时的瞬时速度,所以为求出0.15s时刻的瞬时速度,需要测出b段纸带的长度.b
(2)若测得a段纸带的长度为2.0cm,时间时0.1s,所以平均速度也就是0.05s时的瞬时速度为0.2m/s;e段纸带的长度为10.0cm,所以平均速度也就是0.45s时的瞬时速度为1m/s;由由以上可知△v=0.8m/s,△t=0.4s;所以加速度为:a=△v△t=2m/s2
故答案为:2.0.
(3)纸带的高度之比等于中间时刻速度之比,也就是说图中a段纸带高度代表0.05s时的瞬时速度,b纸带高度代表0.15s时的瞬时速度,
c纸带高度代表0.25s时的瞬时速度,d的高度代表0.35s时的瞬时速度,e代表0.45s时的瞬时速度.
所以在xoy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v-t关系的图线如下所示:

由此可知:y轴相当于v轴.
故答案为:y轴相当于v轴.
本题解析:
本题难度:一般