1、简答题  图甲为游乐场的悬空旋转椅，我们把这种情况抽象为图乙的模型：一质量m=40kg的球通过长L=12.5m的轻绳悬于竖直面内的直角杆上，水平杆长L′=7.5m．整个装置绕竖直杆转动，绳子与竖直方向成θ角．当θ=37°时，（g=9.8m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）绳子的拉力大小；
（2）该装置转动的角速度．

参考答案：（1）对球受力分析如图所示，
球在竖直方向力平衡，故F拉cos37°=mg；
则：F拉=mgcos37°；
代入数据得F拉=490N
（2）小球做圆周运动的向心力由绳拉力和重力的合力提供，故：mgtan37°=mω2（Lsin37°+L′）
解得：ω=

本题解析：

本题难度：一般

2、填空题  在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，如图为一次记录小车运动情况的纸带，1、2、3、4、5为相邻的计数点，相邻计数点间有四个点未画出，计数点间的时间间隔T=______s．现测得：s1=1.41cm，s2=1.91cm，s3=2.41cm，s4=2.91cm．
（1）通过纸带计算2、3两点的速度；V2=______m/s．V3______m/s
（2）小车的加速度为______m/s2
（3）某次实验做出小车的v-t图象图线与纵轴有交点，交点的物理意义是______．

参考答案：解；（1）打点计时器的周期是0.02s，所以每两个点的间隔为0.02s，相邻计数点间有四个点未画出，计数点间的时间间隔T=0.1s
若物体做匀变速直线运动，则时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小，因此有：
v2=s1+s22T=0.0141+0.01910.2=0.166m/s
v3=s2+s32T=0.0241+0.01910.2=0.216m/s
（2）根据题意得：△x=0.005m，是个定值，
所以a=△xT2=0.0050.01=0.5m/s2
（3）v-t图象图线与纵轴交点表示t=0时的速度，也就是小车运动的初速度．
故答案为：0.1；0.166；0.216；0.5；小车运动的初速度

本题解析：

本题难度：简单

3、简答题  （1）小明与他的同伴在做探究小车速度随时间变化的规律的实验时，由于他的同伴不太明确该实验的目的及原理，他从实验室里借取了如下器材：①电磁打点计时器（含复写纸和导线）；②天平；③低压直流电源；④细绳；⑤纸带；⑥小车；⑦钩码；⑧秒表；⑨一端附有定滑轮的长木板；⑩刻度尺．小明看后觉得不妥，请你思考一下，所列器材中哪些器材必须选用，哪些不能选用，还缺少哪些器材？
所列器材中不能选用的有（填代号）：______
缺少的器材有：______
（2）如图是小明与他的同伴利用打点计时器在50HZ交流电下打出的纸带，纸带固定在一个做匀加速直线运动的小车后面，A、B、C、D、E、F、G为选好的记数点，每两个记数点之间还有一个振针留下的点迹未画出．测得：x1=1.0cm，x2=1.4cm，x3=1.8cm，x4=2.2cm，x5=2.6cm，x6=3.0cm．请你选择恰当的方法，帮小明求出小车在运动中打点计时器打下D点时小车的瞬时速度vD=______m/s，以及小车运动的加速度a=______m/s2（结果保留2位有效数字）．

参考答案：（1）在探究小车速度随时间变化规律的实验中，具体的实验步骤为：
①木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定，连接好电路，（此步骤所需器材带滑轮长木板、打点计时器、复写纸、导线）
②穿纸带；挂钩码，（此步骤所需器材纸带、钩码、细绳）
③先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源，（此步骤所需器材小车）
④换纸带，加钩码，再做二次．
⑤处理纸带，解出某位置的速度和运动过程的加速度．（在处理纸带时需要用刻度尺处理计数点之间的距离）
从以上步骤可以看出实验中没有用到天平和秒表和低压交流电源．故选：②③⑧．
打点计时器还需要交流电源，所以缺少的器材有交流电源．
（2）每两个记数点之间还有一个振针留下的点迹未画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.04s，
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小．
vD=xCE2T=0.018+0.0222×0.04=0.50m/s
由纸带的数据得出相邻的计数点间的位移之差相等，即△x=0.4cm，
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，
得：a=0.004(0.04)2=2.5m/s2，
故答案为：（1）②③⑧，低压交流电源
（2）0.50，2.5．

本题解析：

本题难度：一般

4、简答题  带电粒子的质量m=1.7×10-27kg，电荷量q=1.6×10-19C，以速度v=3.2×106m/s沿着垂直于磁场方向又垂直磁场边界的方向进入匀强磁场，磁场的磁感应强度为B=0.17T，磁场宽度为L=10cm，求：（不计重力）．
（1）带电粒子离开磁场时的偏转角多大？
（2）带电粒子在磁场中运动的时间是多少？
（3）带电粒子在离开磁场时偏离入射方向的距离d多大？

参考答案：（1）由洛伦兹力提供向心力得：
qvB=mv2?R得，
轨道半径为：R=mvqB=1.7×10-27×3.2×1061.6×10-19×0.17m=0.2m
所以，由图知　sinθ=LR=0.10.2=12
即：带电粒子离开磁场时的偏转角为：θ=30°　　
（2）带电粒子在磁场中运动的时间为：
t=θ2πT=π62π2πmqB
t=3.14×1.7×10-276×16．×10-19×0.17=3.3×10-8s
（3）由几何关系得，带电粒子在磁场中偏离入射方向的距离为：
d=R-Rcosθ
=0.2-0.2cos30°m=0.027m?
答：（1）偏转角30°（2）运动时间3.3×10-8s（3）偏离入射方向的距离0.027m

本题解析：

本题难度：一般

5、简答题  （1）如图1所示，螺旋测微器的示数为______mm；图2游标卡尺的示数为______cm．

（2）某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系，所用交流电的频率为50Hz，如图3为某次实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7为计数点，相邻两计数点间还有3个打点未画出．从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.74cm，x3=6.40cm，x4=8.02cm，x5=9.64cm，x6=11.28cm，x7=12.84cm．

参考答案：（1）螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.01×20.1mm=0.201mm，所以最终读数为4.701mm．
? 游标卡尺的固定刻度读数为3mm，游标读数为0.05×5mm=0.25mm，所以最终读数为3.25mm=0.325cm．
（2）根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，有：
v5=x5+x62T=1.31m/s
在所给的坐标系中作出v-t图象：



图象的斜率表示加速度的大小有：a=△v△t=2.5m/s2．
故答案为：（1）4.701，0.325
（2）1.31，如图，2.5．

本题解析：

本题难度：一般