1、实验题 (1)某同学要进行探究小车速度随时间变化规律的实验,请在下面列出的实验器材中,找出本实验中不需要的器材填在横线上(填编号):________。
①打点计时器? ②天平? ③低压交流电源? ④低压直流电源? ⑤细绳和纸带? ⑥钩码和小车? ⑦秒表? ⑧一端有滑轮的长木板? ⑨刻度尺
(2)某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况,实验中获得一条纸带,如图所示,其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为50 Hz,则打A点时小车运动的速度vA=________m/s,小车运动的加速度a= ________m/s2。(结果要求保留三位有效数字)

参考答案:(1)②④⑦
(2)0.337,0.393
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 荡秋千:也叫“打秋千”,是朝鲜族妇女喜爱的民间游戏.每逢节日聚会,人们便会看到成群结队的朝鲜族妇女,身穿鲜艳的民族服装,在人们的欢呼、叫好声中荡起了秋千,她们一会腾空而起,一会俯冲而下,尽情地欢乐,长长的裙子随风飘舞,大有飘飘欲仙之感.如图所示是朝鲜族少女“长今”打秋千的情景,设秋千摆绳长为3.0m,悬点在大树上,长今连同底板的质量共为60kg.开始时,长今坐在秋千上,在外力的作用下,摆绳与竖直方向成37°角处于静止状态.某时刻外力撤掉,让秋千由静止开始摆动,假设摆动过程中,长今与底板始终没有相对运动.取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)秋千静止时所施加的最小外力是多少?
(2)若秋千第一次摆动到最低点时摆线的拉力为780N,那么长今和秋千在从最高点摆到最低点的过程中克服阻力做的功是多少?
(3)长今发现,自己所坐的秋千越荡越低,可她却看到别人的秋千能够越荡越高,她不知为什么会是这样,你能给她解释:①为什么她的秋千越荡越低吗?②她怎样做才能像别人那样在不借助外力的情况下把秋千越荡越高?
参考答案:(1)如图所示,当外力与摆绳垂直时最小.Fmin=mgsin37°=360N

(2)长今在最低点时,由牛顿第二定律得:
F-mg=mv2L
解得υ=3m/s
运用动能定理研究长今和秋千在从最高点摆到最低点的过程得:
mgh+w阻=△Ek
w阻=12×60×32-60×10×3(1-cos37°)=-90J
所以长今和秋千在从最高点摆到最低点的过程中克服阻力做的功是90J.
(3)①由于空气阻力做功,所以长今和秋千运动过程中机械能不守恒,不断有机械能转化成内能,所以她的秋千越荡越低.
②在秋千由最高点荡到最低点的过程中,人由站立缓缓下蹲,使得人的重力做更多的功,长今和秋千获得更多的动能,当秋千到最高时,迅速由下蹲到站立.通过荡秋千的人自己做功,将自己的生物能转化为系统的机械能,这样就能把把秋千越荡越高.
答:(1)秋千静止时所施加的最小外力是360N;
(2)若秋千第一次摆动到最低点时摆线的拉力为780N,那么长今和秋千在从最高点摆到最低点的过程中克服阻力做的功是90J;
(3)①阻力做功,机械能损失,所以越荡越低;
②在秋千由最高点荡到最低点的过程中,人由站立缓缓下蹲,当秋千到最高时,迅速由下蹲到站立.
本题解析:
本题难度:一般
3、实验题 某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况,实验中获得一条纸带,如图所示,其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为50HZ,小车运动的加速度a=______________m/s2。(计算结果要求保留三位有效数字)

参考答案:0.393(在0.380~0.410内也给满分)
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 实验:验证牛顿第一定律
滑块在水平的气垫导轨上运动,如果加速度为零,即可得出滑块做匀速直线运动的结论,从而验证牛顿第一定律.但实验结果往往显示滑块做的并不是匀速运动,而是减速运动.这是因为滑块在导轨上运动时,尽管有气垫的漂浮作用,但导轨与空气对滑块的阻力还是无法完全避免的.当导轨的一端垫高而斜置时,滑块的下滑力明显大于上述两种阻力,因此可以采用外推的方法来得到所需要的结论.实验装置如图所示.
如果滑块上的挡光片宽度为d,通过1、2两个光电门时的挡光时间分别为t1和t2,那么滑块通过两个光电门时的速度分别为v1=
、v2=,测量出两个光电门之间的距离s,即可求出滑块的加速度a=,从图中可看出,滑块的加速度a=gsinα=g,所以当L不变时,a正比于h.改变h,测得一系列不同的a,然后作出a-h图线.如果a-h直线外推过原点,就是说当h=0时,a=0,即验证了牛顿第一定律.?实验中应注意,h不能调得太小.因为h太小时,前面所说的导轨阻力和空气阻力将表现得明显起来.
(实验结果和讨论)某次实验中s=75.0cm,d=1.00cm.每个h高度做三次实验,毫秒计测量数据如下(单位为10-4s):
| 序号 | 垫高h(cm) | 第一次[ | 第二次[ | 第三次[] t1 t2 t1 t2 t1 t2 1 6.00 279 113 241 110 253 111 2 5.50 259 116 262 116 244 114 3 5.00 260 120 257 119 262 121 4 4.50 311 130 291 128 272 125 5 4.00 294 136 330 137 286 134 6 3.50 316 144 345 147 355 148 7 3.00 358 157 347 156 372 159
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计算出来的加速度(单位m/s2)如下表:
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 a1 0.436 0.396 ① 0.326 0.283 0.255 0.218 a2 0.437 0.398 0.370 0.328 0.294 0.253 0.219 a3 0.437 0.401 0.358 0.337 0.290 0.251 0.217 a 0.437 0.398 ② 0.330 0.289 0.253 0.218
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(1)填写表格中的数据:
①______;②______;
(2)在直角坐标系中作出a-h图线.
(3)结论:______;?理由:______.

参考答案:(1)根据第一个图表中第三组数据有:
v1=1.0×10-2m260×10-4s=0.385m/s
v2=1.0×10-2m120×10-4s=0.833m/s
所以物块的加速度:a=v22-v212s=0.364m/s2.
.a=a1+a2+a33=(0.364+0.370+0.358)m/s23=0.364m/s2
故答案为:①0.364;②0.364.
(2)根据表中数据,画出图象如下所示:

(3)由(2)问可知,图象为过原点的一条直线,因此当当h=0时,a=0.
故答案为:结论:当h=0时,a=0;理由:图线是一条过原点的直线.
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,在xoy平面内,第I象限中有匀强电场,场强大小为E,方向沿x轴负方向,在第Ⅱ象限和第Ⅲ象限有匀强磁场,方向垂直于纸面向里.今有一个质量为m,电荷量为e的质子(不计重力),从x轴上的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场.经电场偏转后,沿着与y轴正方向成45°角的方向进入磁场,从磁场中飞出时恰好能返回到原出发点P.试求:
(1)P点离坐标原点的距离l;
(2)磁场的磁感应强度B;
(3)质子第二次在电场中运动的时间t.
参考答案:

(1)质子运动的轨迹示意图如右图所示,质子进入电场从P到A,做类平抛运动(或匀变速曲线运动);进入磁场从A到C再到D,做匀速圆周运动;离开磁场从D到P,做匀速直线运动.?
质子经过A点的速度大小:v=v0cos45°=
本题解析:
本题难度:一般