1、简答题 （1）某同学用如图1所示电路来测定电池的电动势和内阻．
①实验开始时，滑片P应位于______?端．（填A或B）
②该同学测得如下表的五组数据．根据数据在答题卷相应图2中作出U-I图线，从图象可得电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω．（结果均保留二位小数）．
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5
U/V
1.37
1.32
1.24
1.10
1.05
I/A
0.12
0.20
0.31
0.50
0.57
|
（2）用自由落体法进行“验证机械能守恒定律”的实验
①实验完毕后选出一条纸带如图3所示，其中O点为电磁打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz的交流电．用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重物的质量为1.00kg，取g=9.80m/s2．甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了______J；此时重物的动能比开始下落时增加了______J．（结果均保留三位有效数字）．实验中产生系统误差的原因是______．
②乙同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以v2为纵轴画出了如图4的图线．图线未过原点O的原因是______．
参考答案：
（1）①由电路图可知，实验开始时，滑片P应位于A端．
②应用描点法作图，作出电源的U-I图象如图所示；
由电源的U-I图象可知，电源电动势E=1.45V，
电源内阻r=△U△I=1.45-1.00.65≈0.69Ω；
（2）①打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了：
△EP=mghB=1.00×9.8×0.1860≈1.82J；
计数点间的时间间隔t=0.02×2=0.04s，打下B点时的速度vB=AC2t=0.2721m-0.1241m2×0.04s=1.85m/s，
重物的动能比开始下落时增加了△EK=12mvB2=12×1.00×1.852≈1.71J；
由于重物在下落过程中纸带通过打点计时器受摩擦阻力、重物受到空气阻力等阻力作用，
物体的机械能有损失，使物体动能的增加量小于物体重力势能的减少量．
②实验时如果先释放重物，再接通打点计时器电源，则在打点计时器打第一个点时，重物已经有一定的速度，在应用图象法处理实验数据时，在所作出的以12v2-h图象不过原点，在纵轴上有截距．
故答案为：（1）①A②图象如图所示；1.45；0.69；（2）①1.82；1.71；重物在下落过程中受到阻力作用；
②打下第一个点时重物已经有速度．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 一个力对运动物体做了负功，则说明
A.这个力一定是阻碍物体的运动
B.这个力不一定阻碍物体的运动
C.这个力与物体运动方向夹角θ≥90°
D.这个力与物体运动方向夹角可能是θ＜90°
参考答案：A
本题解析：
本题难度：困难
3、填空题 在《验证机械能守恒定律》的实验中采用重物自由下落的方法：
（1）为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选用：铁架台，打点计时器，复写纸，纸带，秒表，低压直流电源，导线，电键，天平．其中不必要的器材有：______；缺少的器材是______．
（2）下列实验步骤操作合理的顺序排列是______（填写步骤前面的字母）
A．将打点计时器竖直安装在铁架台上；
B．接通电源，再松开纸带，让重物自由下落；
C．选择一条合适的纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h1、h2、h3…hn，计算出对应的瞬时速度v1、v2、v3…vn；
D．关闭电源，取下纸带，更换新纸带重新做实验；
E．将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提住纸带，使重锤靠近打点计时器；
F．分别计算出
m和mghn，在实验误差范围内看二者是否相等；
（3）在验证机械能守恒定律时，如果以为纵轴，以h为横轴，如果实验操作正确，根据实验数据绘出的图线应是______，才能验证机械能守恒定律，其斜率等于______的数值．
参考答案：（1）该实验中，要有做自由落体运动的物体重锤；通过打点计时器来记录物体运动时间，不需要秒表，打点计时器需要的是交流电源，因此低压直流电源不需要，缺少低压交流电源，由于验证机械能公式中可以把物体质量约掉，因此不需要天平，同时实验中缺少刻度尺．
（2）实验中先组装器材，再进行实验，最后进行数据处理，所以实验的步骤顺序为AEBDCF．
（3）根据机械能守恒定律得，mgh=12mv2，解得12v2=gh，知v22与h成正比，图线为过原点的直线．图线的斜率表示重力加速度g．
故答案为：（1）不必要的器材有：秒表、低压直流电源、天平．
缺少的器材是：低压交流电源、重锤、刻度尺．
（2）AEBDCF?
（3）通过原点的直线，g．
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 如右图所示，在倾角θ＝30°的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1 kg和2 kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长L＝0.2 m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h＝0.1 m．两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取10 m/s2.则下列说法中正确的是
A．下滑的整个过程中A球机械能不守恒
B．下滑的整个过程中两球组成的系统机械能不守恒
C．两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2 m/s
D．下滑的整个过程中B球机械能的增加量为
J
参考答案：AD
本题解析：斜面光滑，没有能量损失，故系统机械能守恒，在B球滑到地面上之后，A球受杆的作用力，对其做功，所以A的机械能不守恒，故可知A正确、B错误；根据机械能守恒定律有：
，代入数据解得两球的速度
m/s，故C错误；对B，根据能量守恒定律，可知其机械能的增加量
J，故D正确。
本题难度：一般
5、简答题 过山车质量均匀分布，从高为h的平台上无动力冲下倾斜轨道并进入水平轨道，然后进入竖直圆形轨道，如图17，已知过山车的质量为M，长为L，每节车厢长为a，竖直圆形轨道半径为R,L> 2πR，且R>>a，可以认为在圆形轨道最高点的车厢受到前后车厢的拉力沿水平方向，为了不出现脱轨的危险，h至少为多少？（用R、L表示，认为运动时各节车厢速度大小相等，且忽略一切摩擦力及空气阻力）
参考答案：
本题解析：取过山车为研究对象，过山车从平台上滑下到车厢占满竖直圆形轨道过程中，由于只有重力做功，故机械能守恒，竖直圆形轨道上的过山车可以把这部分的重心看作在轨道的圆心上，所以有：
?①（4 分 ）
在竖直方向受到重力和轨道对它向下的压力，受力分析如图所示，设一节车厢质量为m，则有：
? ② （3 分）N≥0 ?③ （3 分）
联立解得 ? (4分)
本题难度：一般
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