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(dòng)。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(dòng)，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(cè)量的點(diǎn)開始，每?jī)蓚�(gè)打點(diǎn)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如下圖中0、1、2……6點(diǎn)所示。

c．測(cè)量1、2、3……6計(jì)數(shù)點(diǎn)到0計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離，分別記作：S₁、S₂、S₃……S₆。

d．通過(guò)測(cè)量和計(jì)算，該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

e．分別計(jì)算出S₁、S₂、S₃……S₆與對(duì)應(yīng)時(shí)間的比值。

f．以為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo)，標(biāo)出與對(duì)應(yīng)時(shí)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(qǐng)你完成下列任務(wù)：

①實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)及時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、平板、鐵架臺(tái)、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(hào))

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(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊，0、1、2、5計(jì)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(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)，請(qǐng)你在該圖中標(biāo)出與2、5兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)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(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，

小車的速度v₀＝　　　　 m/s；它在斜

面上運(yùn)動(dòng)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(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為R，速率為v，則太陽(yáng)的質(zhì)量可用v、R和引力常量G表示為　　　　　 。太陽(yáng)圍繞銀河系中心的運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)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(yáng)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(dòng)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(dòng)分別為　　　　　　

A．AC段是勻加速運(yùn)動(dòng)；DE段是勻速運(yùn)動(dòng)。

B．AC段是加速運(yùn)動(dòng)；DE段是勻加速運(yùn)動(dòng)。

C．AC段是加速運(yùn)動(dòng)；DE段是勻速運(yùn)動(dòng)。

D．AC段是勻加速運(yùn)動(dòng)；DE段是勻加速運(yùn)動(dòng)。

⑵在與AB、AC、AD對(duì)應(yīng)的平均速度中，最接近小車在A點(diǎn)瞬時(shí)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(dòng)能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)針時(shí)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(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(jì)時(shí)器附近，　　　　 ，　　　　 ，小車拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(shí)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(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0的距離5及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v,請(qǐng)將C點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置．

(3)在上車的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，對(duì)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(dòng)能定理”，還需要測(cè)量的物理量是摩擦力是　　　　　　　　　 ．

表1紙帶的測(cè)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(cè)微器測(cè)量一金屬絲的直徑，測(cè)微器的示數(shù)如圖所示，該金屬絲直徑的測(cè)量值為　　　　 mm．

答案：2.793(2.791-2.795mm之間均可)

解析：測(cè)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(cè)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(tái)上

b．用米尺量得細(xì)線長(zhǎng)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(dòng)的總時(shí)間t，得到周期T＝t/n

e．用公式計(jì)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(shí)的周期公式可近似為，式中T₀為擺角趨近于0°時(shí)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(cè)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：?jiǎn)螖[擺長(zhǎng)為擺線長(zhǎng)度與小球半徑之和，因該同學(xué)將偏小的擺長(zhǎng)代入公式計(jì)算，所得重力加速度的測(cè)量值偏小于實(shí)際值；為驗(yàn)證該關(guān)系式，需要測(cè)量單擺在任意擺角θ時(shí)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(shí)橫軸的截距為T₀。

10.(08年寧夏卷)物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)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(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線與托盤連接。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50 Hz。開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，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(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=　　　　　　　　　 　(保留三位有效數(shù)字)。

(2)回答下列兩個(gè)問題：

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

A.木板的長(zhǎng)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(dòng)的時(shí)間t

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

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

　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。

答案：(1)0.495~0.497m/s²

(2)①　 CD　 (1分)

(3)

解析：對(duì)紙帶的研究直接利用逐差法取平均值計(jì)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(dòng).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(dòng)紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)單擺垂直于紙帶運(yùn)動(dòng)方向擺動(dòng)，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(shí)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(cè)量滑塊加速度的誤差主要來(lái)源有：　　　　 、　　　　 (寫出2個(gè)即可).

答案：①　 B　　

②擺長(zhǎng)測(cè)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(dòng)和單擺的運(yùn)動(dòng)， 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(shí)間內(nèi)紙帶運(yùn)動(dòng)的距離越來(lái)越大。用該方法測(cè)量加速度的誤差主要來(lái)源有：擺長(zhǎng)的測(cè)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?kù)o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(cè)量得到一組數(shù)據(jù)，如下表所示：

請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上作出s²--h關(guān)系圖．

(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)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(dòng)(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(shí)速度為，由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)可求得時(shí)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(dòng)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(huì)導(dǎo)致實(shí)際值比理論值小。小球的轉(zhuǎn)動(dòng)也需要能量維持，而機(jī)械能守恒中沒有考慮重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)動(dòng)能的這一部分，也會(huì)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(huì)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(shí)，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(cè)微器測(cè)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(dòng)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(duì)應(yīng)的可動(dòng)刻度n，如本題為20.0，記數(shù)為L(zhǎng)+n×0.01=1+20.0×0.01=1.200mm。注意的是讀L時(shí)，要看半毫米刻度線是否露出，如露出，則記為1.5或2.5等。