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如圖所示，為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖．現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘．回答下列問題：
（1）．為完成此實驗，除了所給的器材，還需要的器材有

AE

AE

．（填入正確選項前的字母）
A．米尺         B．秒表         C．天平
D．0～12V的直流電源          E．0～12V的交流電源
（2）．需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h．某同學(xué)利用實驗得到的紙帶，設(shè)計了以下四種測量方案．
a．用刻度尺測出物體下落的高度h，并測出下落時間t，通過v=g t計算出瞬時速度v₀
b．用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過v=

2gh

計算出瞬時速度．
c．根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度，并通過計算出高度h
d．用刻度尺測出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v₀．
以上方案中只有一種正確，正確的是

d

d

．（填入相應(yīng)的字母）

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如圖所示，為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖．現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘．回答下列問題：
（1）．為完成此實驗，除了所給的器材，還需要的器材有______．（填入正確選項前的字母）
A．米尺         B．秒表         C．天平
D．0～12V的直流電源          E．0～12V的交流電源
（2）．需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h．某同學(xué)利用實驗得到的紙帶，設(shè)計了以下四種測量方案．
a．用刻度尺測出物體下落的高度h，并測出下落時間t，通過v=g t計算出瞬時速度v₀
b．用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過v=

2gh

計算出瞬時速度．
c．根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度，并通過計算出高度h
d．用刻度尺測出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v₀．
以上方案中只有一種正確，正確的是______．（填入相應(yīng)的字母）

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如圖所示，為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖．現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘．回答下列問題：
（1）．為完成此實驗，除了所給的器材，還需要的器材有______．（填入正確選項前的字母）
A．米尺         B．秒表         C．天平
D．0～12V的直流電源          E．0～12V的交流電源
（2）．需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h．某同學(xué)利用實驗得到的紙帶，設(shè)計了以下四種測量方案．
a．用刻度尺測出物體下落的高度h，并測出下落時間t，通過v=g t計算出瞬時速度v
b．用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過v=計算出瞬時速度．
c．根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度，并通過計算出高度h
d．用刻度尺測出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v．
以上方案中只有一種正確，正確的是______．（填入相應(yīng)的字母）

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在驗證機械能守恒的實驗中（實驗裝置如圖1），有下列A至F六個步驟：
A．將打點計時器豎直固定在鐵架臺上
B．接通電源，再松開紙帶，讓重錘自由下落
C．取下紙帶，更換紙帶（或?qū)⒓垘Х瓊�面），重新做實驗
D．將重錘固定在紙帶的一端，讓紙帶穿過打點計時器，用手提紙帶
E．選擇一條紙帶，用刻度尺測出重錘下落的高度h₁、h₂、h₃、…h(huán)_n，計算出對應(yīng)的即時速度v_n
F．分別算出

1

2

mvn2和mghn，比較在實驗誤差范圍內(nèi)是否相等．
（1）以上實驗步驟按合理的操作步驟排列應(yīng)該是

 

某個實驗小組的甲乙兩位同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖2示．其中O是起始點，A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點．用毫米刻度尺測得O到A、B、C各點的距離分別為h_A=9.51cm、h_B=12.42cm、h_C=15.70cm，現(xiàn)利用OB段所對應(yīng)的運動來驗證機械能守恒，已知當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=9.80m/s²，打點計時器所用電源頻率為f=50Hz，設(shè)重錘質(zhì)量為0.1kg．
（2）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以求得重錘在OB段所對應(yīng)的運動過程中減小的重力勢能為

 

J（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字，下同），而動能的增加量為

 

J．實驗發(fā)現(xiàn)二者并不完全相等，請指出一個可能的原因

 

．
（3）處理數(shù)據(jù)過程中，甲乙兩位同學(xué)分別發(fā)現(xiàn)了一種計算B點對應(yīng)時刻物體速度v_B的新思路：
甲同學(xué)發(fā)現(xiàn)，圖中的B是除起始點外打點計時器打下的第n個點．因此可以用從O點到B點的時間nT（T是打點計時器的打點周期）計算，即v_B=gnT，再依此計算動能的增量．
乙同學(xué)認為，可以利用從O點到B點的距離h_B計算，即v_B=

2ghB

，再依此計算動能的增量．你認為，他們新思路中

 

A．只有甲同學(xué)的思路符合實驗要求
B．只有乙同學(xué)的思路符合實驗要求
C．兩位同學(xué)的思路都符合實驗要求
D．兩位同學(xué)的思路都不符合實驗要求
（4）在上圖紙帶基礎(chǔ)上，某同學(xué)又選取了多個計數(shù)點，并測出了各計數(shù)點到第一個點O的距離h，算出了各計數(shù)點對應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以

v2

2

為縱軸畫出的圖線應(yīng)是如圖3中的

 

．圖線的斜率表示

 

．

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一

題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

C

C

A

B

BD

AD

CD

BD

BD

ABD

B

AC

二

13．（1）將玻璃板放在盤上，用筆畫出油膜的形狀(2分)  (3分)

（2）（1）1.00m/s，2.50m/s；（各1分）           （2）5.25J，5.29J（各2分）

14． （6分）

15題．（共8分）

解：該隊員先在t₁=1s時間內(nèi)以a₁勻加速下滑．

然后在t₂=1.5s時間內(nèi)以a₂勻減速下滑．

第1s由牛頓第二定律得：mg－F₁=ma₁                   

所以a₁==4m/s²                                  （2分）

最大速度v_m=a₁t₁                                      

代入數(shù)據(jù)解得：v_m=4m/s                                 （2分）

后1.5s由牛頓第二定律得：F₂－mg=ma₂                  

a₂==2m/s²                                       （2分）

隊員落地時的速度v=v_m－a₂t₂                              

代入數(shù)據(jù)解得：v=1m/s                                   （2分）

16（8分）題將運動員看成質(zhì)量為m的質(zhì)點，從高處下落，剛接觸網(wǎng)時的速度的大小

 　　　�、�                （2分）

 　　彈跳后到達的高度為，剛離網(wǎng)時的速度的大小

 　　　　②              （2分）

 　　接觸過程中運動員受到向下的重力mg和網(wǎng)向上的彈力F。選取豎直向上為正方向，由動量定理，得　　③              （3分）

　　由以上三式解得

　　代入數(shù)值得　　         （1分）

17．（12分）

(1)mv₀=2mv_A…………………………（3分）     v_A =v₀……………………（1分）

(2)qE=2mv²_A /r………………………………………………………………（2分）

E= ……………………………………………………………（1分）

E的方向是: 豎直向上………………………………………………（1分）

(3)在AB過程中應(yīng)用動能定理有：   qE?2r-2mg?2r=E_kB-?2mv²_共…………………（3分）

∴E_kB=mv²₀-4mgr………………………………………………………（1分）

18．（12分）參考解答：

（1）開始時彈簧形變量為，

由平衡條件：   ①…………… （1分）

設(shè)當(dāng)A剛離開檔板時彈簧的形變量為：

由：  ②…………………………（1分）

故C下降的最大距離為：  ③…………………………（2分）

由①～③式可解得    ④………………………… （2分）

（2）由能量守恒定律可知：C下落h過程中，C重力勢能的的減少量等于B的電勢能的增量和彈簧彈性勢能的增量以及系統(tǒng)動能的增量之和

當(dāng)C的質(zhì)量為M時：    ⑤………………（2分）

當(dāng)C的質(zhì)量為2M時，設(shè)A剛離開擋板時B的速度為V

 ⑥ ……………（2分）

由④～⑥式可解得A剛離開P時B的速度為：

  ⑦…………………………（2分）

19題：（14分）

（1）m₁與m₂碰撞過程滿足

        mv₀=mv₁+2mv₂                                    （1分）

        mv₀²=mv₁²+2mv₂²                             （1分）

得v₁＝-（負號表示逆時針返回），v₂＝-          （2分）

（2）因為m₂=m₃=2m，與第（1）問同理可得，m₂運動到C處與m₃碰后，兩者交換速度，即v₂^′＝0，v₃＝＝v₂                                           （2分）

所以m₃以的速度順時針由C向A運動，與m₁逆時針返回，

因為v₂=v₃=2v₁， +=2

所以m₃和m₁同時到達A點并進行碰撞。            （2分）

（3）m₃和m₁碰撞過程滿足

2m-m=m v₁^′+2m v₃^′

2m()²+m()²=m v₁^′2+2m v₃^′2                     

解之得v₁^′＝v₀，v₃^′＝0（另一解v₁^′＝-，v₃^′＝，這表示互相穿過去，不可能，所以舍去）即碰后m₃停止，m₁以v₀再次順時針運動。         （4分）

m₁和m₂第一次相碰后，返回A點的時間t₁==

m₁和m₃在A處碰后，m₁以v₀返回到C的時間t₂=＝

從m₁和m₃在第一次相碰，到m₁和m₂第二次相碰經(jīng)歷的總時間

t= t₁+ t₂=                                      （2分）