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【題目】按如圖所示裝置準備好器材后，先接通電源，然后后釋放小車，讓它拖著紙帶運動，得到如圖所示紙帶，紙帶上選取A、B、C、D、E五個計數點（相鄰兩個計數點間還有4個計時點未畫出）。

（1）打點計時器在紙帶上打下這五個計數點所用的總時間為______s。

（2）紙帶上選取的A、B、C、D、E這五個計數點中，打點計時器最先打出的點應該是____點。

（3）請說明怎樣利用紙帶記錄的信息分析確定小車的運動是否為勻變速直線運動_____

（4）如果用這套裝置驗證機械能守恒定律（動能定理），測得砂和砂桶的總質量為m，小車的質量為M，已知重力加速度為g。則下列操作中必要的是（_________）

A．必須選擇小車靜止時打下的點為第1個計數點

B．連接砂桶和小車的細線必須平行于木板

C．通過將木板右端適當墊高來平衡小車所受的摩擦力

D．質量關系必須滿足M＞m

【答案】0.4 A 在誤差允許的范圍內，看連續相鄰兩計數點間的位移差Δx是否為常數

【解析】

（1）[1]．打點計時器在紙帶上打下這五個計數點所用的總時間為4×5×0.02s=0.4s。

（2）[2]．因小車做加速運動，則由紙帶上的點跡分布可知，紙帶上選取的A、B、C、D、E這五個計數點中，打點計時器最先打出的點應該是A點。

（3）[3]．在誤差允許的范圍內，看連續相鄰兩計數點間的位移差Δx是否為常數，從而確定小車的運動是否為勻變速直線運動；

（4）[4]．A．在驗證機械能守恒定律的實驗中，不一定必須選擇小車靜止時打下的點為第1個計數點，可以選擇后面的點研究，選項A錯誤；

B．連接砂桶和小車的細線必須平行于木板，這樣可認為小車受的拉力等于細線的拉力，選項B正確；

C．通過將木板右端適當墊高來平衡小車所受的摩擦力，這樣可認為拉力等于小車受的合外力，選項C正確；

D．質量關系不需要滿足M＞m，選項D錯誤；

故選BC.

練習冊系列答案

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【題目】如圖，兩固定的光滑絕緣斜面傾角均為，上沿相連。兩細金屬棒ab（僅標出a端）和cd（僅標出c端）長度均為，質量分別為和；用兩根不可伸長的柔軟輕導線將它們連成閉合回路abdca，并通過固定在斜面上沿的兩光滑絕緣小定滑輪跨放在斜面上，使兩金屬棒水平，金屬棒cd到斜面上沿的距離為/2。右斜面上存在勻強磁場，磁感應強度大小為，方向垂直于斜面向上。已知兩根軟導線剛好不在磁場中，回路電阻為，重力加速度大小為。已知金屬棒勻速下滑，在cd運動到斜面上沿的過程中，求：

（1）作用在金屬棒上的安培力的大小；

（2）通過導體棒的電流I和通過的電荷量q

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【題目】某研究小組設計了一種測量滑塊與木板之間動摩擦因數的實驗方案，實驗裝置如圖甲所示。水平桌面上固定一圓弧軌道和一平直木板，二者在處平滑連接。處安裝一光電門測量遮光條經過的時間，重力加速度。實驗如下：

（1）用刻度尺測量遮光條寬度，示數如圖乙所示。某次測量中，計時器的示數為，則滑塊經過點的速度________m/s。

（2）將滑塊由某位置靜止釋放，滑塊停止在處，測得到的距離為，并記錄計時器的示數為，則滑塊與木板間的動摩擦因數表達式_______________。（用題中物理量的符號表示）

（3）改變滑塊釋放的位置，多次實驗，記錄各次值并測量間距，作出關系圖象如圖丙，利用該圖象求得滑塊與木板間的動摩擦因數_______________。

（4）為了減少實驗誤差，下列說法正確的是_______________。

A. 增大遮光條的寬度

B. 圓弧軌道必須光滑

C. 木板必須保持水平

D. 滑塊釋放時的位置適當高些

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【題目】如圖所示，在A、B兩物體間有一與物體不連接的輕質彈簧，兩物體用輕細線連接在一起并使彈簧處于壓縮狀態，整體靜止在光滑水平面上。現將細線燒斷，對于在彈簧對兩物體施加作用力的整個過程中，下列說法中正確的是（）

A.對于A、B兩物體組成的系統，動量守恒

B.對于A、B兩物體組成的系統，機械能守恒

C.在同一段時間內，A物體的動能增量等于B物體的動能增量

D.在同一段時間內，A物體的動量變化與B物體的動量變化相等

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【題目】下列說法正確的是

A.電子帶1.6×10-19C的負電，故電子就是元電荷

B.在靜電場中，電勢為零處，場強一定為零

C.電荷在電場中一定受力的作用，而在磁場中不一定受力的作用

D.磁場中某點的磁感應強度方向與電流元在該處所受磁場力的方向相同

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【題目】如圖所示為研學小組的同學們用圓錐擺驗證向心力表達式的實驗情景。將一輕細線上端固定在鐵架臺上，下端懸掛一個質量為m的小球，將畫有幾個同心圓周的白紙置于懸點下方的水平平臺上，調節細線的長度使小球自然下垂靜止時恰好位于圓心處。用手帶動小球運動使它在放手后恰能在紙面上方沿某個畫好的圓周做勻速圓周運動。調節平臺的高度，使紙面貼近小球但不接觸。

（1）若忽略小球運動中受到的阻力，在具體的計算中可將小球視為質點，重力加速度為g。

① 小球做圓周運動所需的向心力大小可能等于______（選填選項前的字母）。

A.繩子對球拉力 B.小球自身重力

C.拉力和重力的合力 D.拉力在水平方向的分力

② 在某次實驗中，小球沿半徑為r的圓做勻速圓周運動，用秒表記錄了小球運動n圈的總時間t，則小球做此圓周運動的向心力大小Fn=______（用m、n、t、r及相關的常量表示）。用刻度尺測得細線上端懸掛點到球心的距離為l，那么對小球進行受力分析可知，小球做此圓周運動所受的合力大小F=_______（用m、l、r及相關的常量表示）。

③ 保持n的取值不變，用刻度尺測得細線上端懸掛點到畫有圓周紙面的豎直高度為h，改變h和r進行多次實驗，可獲取不同時間t。研學小組的同學們根據小球所受的合力F與向心力Fn大小相等的關系，畫出了如圖所示的圖像，測得圖線的斜率為k，則由此圖線可知，重力加速度的測量值應為__________。

（2）考慮到實驗的環境、測量條件等實際因素，對于這個驗證性實驗的操作，下列說法中正確的是_______（選填選項前的字母）。

A. 小球質量的測量誤差不影響本實驗驗證

B. 小球勻速圓周運動半徑的測量影響本實驗驗證

C. 在其他因素不變的情況下，實驗中細繩與豎直方向的夾角越大，小球做圓周運動的線速度越大

D. 在細繩與豎直方向的夾角保持不變的情況下，實驗中細繩越長，小球做圓周運動的線速度越大

（3）在考慮到有空氣阻力的影響下，上述實驗中小球運動起來后，經過比較長的時間，會發現其半徑越來越小，足夠長時間后，小球會停止在懸點正下方。這與無動力人造地球衛星在微薄阻力下的運動有很多類似。若小球和衛星在每轉動一周的時間內半徑變化均可忽略，即每一周都可視為勻速圓周運動，請對小球和衛星運動的周期變化情況進行分析與比較_____。

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【題目】如圖所示為演示“過山車”原理的實驗裝置，該裝置由兩段傾斜直軌道與一圓軌道拼接組成，在圓軌道最低點處的兩側稍錯開一段距離，并分別與左右兩側的直軌道平滑相連。

某研學小組將這套裝置固定在水平桌面上，然后在圓軌道最高點A的內側安裝一個薄片式壓力傳感器（它不影響小球運動，在圖中未畫出）。將一個小球從左側直軌道上的某處由靜止釋放，并測得釋放處距離圓軌道最低點的豎直高度為h，記錄小球通過最高點時對軌道（壓力傳感器）的壓力大小為F。此后不斷改變小球在左側直軌道上釋放位置，重復實驗，經多次測量，得到了多組h和F，把這些數據標在F-h圖中，并用一條直線擬合，結果如圖所示。

為了方便研究，研學小組把小球簡化為質點，取重力加速度g=10m/s2。請根據該研學小組的簡化模型和如圖所示的F-h圖分析并回答下列問題：

（1）若空氣及軌道對小球運動的阻力均可忽略不計，

①圓軌道的半徑R和小球的質量m；

②若兩段傾斜直軌道都足夠長，為使小球在運動過程中始終不脫離圓軌道，釋放高度h應滿足什么條件；

③ 當釋放處的豎直高度h=0.40m時，求小球到達圓軌道最低點時所受軌道的支持力的大小N1；

④當釋放處的豎直高度h=0.40m時，求小球到達圓軌道圓心等高處時對軌道的壓力N2。

（2）在利用此裝置進行某次實驗時，由于空氣及軌道對小球運動的阻力不可忽略，當釋放處的豎直高度h=0.50m時，壓力傳感器測得小球對軌道的壓力N=0.32N，求小球從靜止運動至圓軌道最高點的過程中克服阻力所做的功W。