如圖所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖，A為小車，B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為裝有砂的砂桶，D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車?yán)�力F等于砂和砂桶總重力，小車運(yùn)動(dòng)加速度a可由紙帶求得．（交流電的頻率為50Hz）

（1）圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖，圖中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，由圖中數(shù)據(jù)求出小車加速度值為

0.510

0.510

m/s²；（保留三位有效數(shù)字）
（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的

1

m

數(shù)據(jù)如表中所示，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，為直觀反映F不變時(shí)a與m的關(guān)系，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙中選擇恰當(dāng)物理量建立坐標(biāo)系并作出圖線

如下圖

如下圖

；從圖線中得到F不變時(shí)小車加速度a與質(zhì)量m間定量關(guān)系是

a=

1

2m

．

a=

1

2m

．

；

次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7	8
小車加速度 a/m?s-2	1.90	1.72	1.49	1.25	1.00	0.75	0.50	0.30
小車質(zhì)量m/kg	0.25	0.29	0.33	0.40	0.50	0.71	1.00	1.67
1 m (kg-1)	4.00	3.50	3.00	2.5	2.00	1.40	1.00	0.60

（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線如圖（d），該圖線不通過原點(diǎn)，明顯超出偶然誤差范圍，其主要原因是

實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力

實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力

；

（4）若實(shí)驗(yàn)中將小車換成滑塊，將木板水平放置可測(cè)出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．要測(cè)出動(dòng)摩擦因數(shù)μ，需要測(cè)量的物理量有；實(shí)驗(yàn)測(cè)得的動(dòng)摩擦因數(shù)μ比真實(shí)值

偏大

偏大

（填“偏大”或“偏小”）．

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如圖所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．圖1為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖，A為小車，B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為裝有砂的砂桶，D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車?yán)�力F等于砂和砂桶總重力，小車運(yùn)動(dòng)加速度a可由紙帶求得．

（1）圖2為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶（交流電的頻率為50Hz），由圖中數(shù)據(jù)求出小車加速度值為

3.0

3.0

m/s²；
（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的

1

m

數(shù)據(jù)如表中所示，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，為直觀反映F不變時(shí)a與m的關(guān)系，請(qǐng)?jiān)趫D3坐標(biāo)紙中選擇恰當(dāng)物理量建立坐標(biāo)系并作出圖線；從圖線中得到F不變時(shí)小車加速度a與質(zhì)量m間定量關(guān)系是

a=

1

2m

a=

1

2m

；
（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線如圖4，該圖線不通過原點(diǎn)，明顯超出偶然誤差范圍，其主要原因是

未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

；

次   數(shù)	1	2	3	4	5	6	7	8
小車加速度a/m?s-2	1.90	1.72	1.49	1.25	1.00	0.75	0.50	0.30
小車質(zhì)量m/kg	0.25	0.29	0.33	0.40	0.50	0.71	1.00	1.67
1 m (kg-1)	4.00	3.50	3.00	2.5	2.00	1.40	1.00	0.60

（4）若實(shí)驗(yàn)中將小車換成滑塊，將木板水平放置可測(cè)出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．要測(cè)出動(dòng)摩擦因數(shù)μ，需要測(cè)量的物理量有

砂和砂桶質(zhì)量、木塊的質(zhì)量、以及對(duì)應(yīng)的加速度

砂和砂桶質(zhì)量、木塊的質(zhì)量、以及對(duì)應(yīng)的加速度

；實(shí)驗(yàn)測(cè)得的動(dòng)摩擦因數(shù)μ比真實(shí)值

偏大

偏大

（填“偏大”或“偏小”）．

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1.D      2.B       3.B      4.B      5.A

6.AB    7.ABD     8. BCD   9.ACD

10. （1）     

（2）^’

11. （1）3.0(2.6―3.4)                  

（2）如圖所示（2分）    a＝1/(2m)

（3）實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力          

12.（1）以滑板和運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，其受力如圖所示由共點(diǎn)力平衡條件可得

                   ①

                            ②

由①、②聯(lián)立，得

F =810N

(2)

得m/s

(3)水平牽引力的功率

P=Fv

=4050 W

13. （1）根據(jù)動(dòng)能定理，主發(fā)動(dòng)機(jī)在嫦娥一號(hào)衛(wèi)星進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道過程中對(duì)衛(wèi)星做的功……………………………………………………………6分

（2）設(shè)“嫦娥一號(hào)衛(wèi)星”在圓軌道І上運(yùn)動(dòng)時(shí)距月球表面的高度為h，根據(jù)萬有引力定律和向心力公式有

……………4分

  解得：……………………………………………4分

（3）設(shè)“嫦娥一號(hào)衛(wèi)星”在近月點(diǎn)進(jìn)行第一次制動(dòng)后，在圓軌道І上運(yùn)動(dòng)的速度為u₁，則

    ………………………………………………………1分

    解得：…………………………………………………………1分

    設(shè)“嫦娥一號(hào)衛(wèi)星”在通過近月點(diǎn)脫離月球引力束縛飛離月球的速度為u₂，根據(jù)機(jī)械能守恒定律

    =0…………………………………………………………1分

    解得：u₂=………………………………………………………1分

    所以，“嫦娥一號(hào)衛(wèi)星”在近月點(diǎn)進(jìn)行第一次制動(dòng)后的速度u應(yīng)滿足的條件是:

……………………………………………2分

14. 解：（1）a =                             

Rsinθ= v₀t                            

R-Rcosθ=at²                                    

由以上三式得v₀ =        

（2）由（1）結(jié)論得粒子從A點(diǎn)出發(fā)時(shí)的動(dòng)能為

m v₀² = =       

則經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為

E_k=Eq(R-Rcosθ)+m v₀² = EqR (5-3cosθ)

可以看出，當(dāng)θ從0°變化到180°，接收屏上電荷的動(dòng)能逐漸增大，因此D點(diǎn)接收到的電荷的末動(dòng)能最小，C點(diǎn)接收到的電荷的末動(dòng)能最大。    

最小動(dòng)能為：

E_kD=Eq(R-Rcosθ)+m v_0D² = EqR (5-3cos60°) =  EqR    

最大動(dòng)能為：

E_kC=Eq(R-Rcosθ)+m v_0C² = EqR (5-3cos120°) =  EqR  

15．解：（1）A與C間的摩擦力為

        (1分)

B與C間的摩擦力為

    (1分)

推力F從零逐漸增大，當(dāng)增大到100N時(shí)，物塊A開始向右移動(dòng)壓縮彈簧（此時(shí)B仍然保持靜止），設(shè)壓縮量為x，則力   (1分)

當(dāng)x=0.5m時(shí)，力,此時(shí)B將緩慢地向右移動(dòng)。（1分）

B移動(dòng)0.5m后，B離開木板C的右端0.2m，A離開木板C端0.1m。（1分）

作出力F隨A位移的變化圖線如答圖6所示。（2分）

（2）在物塊B移動(dòng)前，力F作用于物塊A，壓縮彈簧使彈簧儲(chǔ)存了彈性勢(shì)能E₀，物塊A移動(dòng)了s=0.5m,此后物塊AB以相同的速度向右移動(dòng)，彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能不變。設(shè)物塊A開始移動(dòng)0.5m的過程中，力F做功W，由能量守恒有

（3）撤去力F之后，AB兩物塊給木板C的摩擦力的合力為零，故在物塊AB滑離木板C之前，C仍靜止不動(dòng)。

由題可知，始終有    (1分)

當(dāng)物塊B在木板C上向右滑動(dòng)了0.2m，物塊A則向左滑動(dòng)了0.4m，但A離木板C的左端還有d=0.6m .可見，物塊B先滑離木板C。(1分)

并且兩物體的相對(duì)位移△s=0.4m+0.2m=0.6m?0.5m（彈簧的壓縮量），彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能已全部釋放，由能量守恒定律有

        … … …   3 （2分）

由123式求出物塊B滑離木板C時(shí)A物塊的速度為v_A=4m/s  … … … 4（1分）

對(duì)A：f=m_Aa_A           a_A=5m/s²     對(duì)C：f=m_ca_c           a_c=5m/s²

滑離C  s_A=V_At-a_At²/2    s_c=a_ct²/2

所以0.6= V_At-a_At²/2 -a_ct²/2     t=0.2    v_c =a_ct=5×0.2=1m/s

16．答案．(1) A物體沿斜面下滑時(shí)有

∴

m/s²　　　　　（1分）

B物體沿斜面下滑時(shí)有

∴

　　　　　　�。�1分）

綜上分析可知，撤去固定A、B的外力后，物體B恰好靜止于斜面上，物體A將沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．                              （1分）

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得A與B第一次碰撞前的速度     （1分）

由于AB碰撞后交換速度，故AB第一次碰后瞬時(shí)，B的速率     （1分）

(2)從AB開始運(yùn)動(dòng)到第一次碰撞用時(shí)                 （1分）

兩物體相碰后，A物體的速度變?yōu)榱�，以后再做勻加速運(yùn)動(dòng)，而B物體將以的速度沿斜面向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)．              （1分）

設(shè)再經(jīng)t₂時(shí)間相碰，則有            （1分）

解之可得t₂=0.8s               　　　　　　　（1分）

故從A開始運(yùn)動(dòng)到兩物體第二次相碰，共經(jīng)歷時(shí)間t=t₁+t₂=0.4+0.8=1.2s   （2分）

（3）從第2次碰撞開始，每次A物體運(yùn)動(dòng)到與B物體碰撞時(shí)，速度增加量均為Δv=at₂=2.5×0.8m/s=2m/s，由于碰后速度交換，因而碰后B物體的速度為：

第一次碰后： v_B1=1m/s

第二次碰后： v_B2=2m/s

第三次碰后： v_B3=3m/s

……

第n次碰后： v_Bn=nm/s

每段時(shí)間內(nèi)，B物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則第n次碰前所運(yùn)動(dòng)的距離為

 s_B=[1+2+3+……+（n-1）]×t₂= m   (n=1，2，3，…，n-1) （3分）

A物體比B物體多運(yùn)動(dòng)L長(zhǎng)度，則

 s_A = L+s_B=[0.2+]m　　　�。�2分）