如圖所示，NM是水平桌面，PM是一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板，1、2是固定在木板上的兩個(gè)光電門，中心間的距離為L(zhǎng)．質(zhì)量為M的滑塊A上固定一遮光條，在質(zhì)量為m的重物B牽引下從木板的頂端由靜止滑下，光電門1、2記錄遮光時(shí)間分別為△t₁和△t₂．遮光條寬度為d．
（1）若用此裝置驗(yàn)證牛頓第二定律，且認(rèn)為滑塊A受到外力的合力等于B重物的重力，除平衡摩擦力外，還必須滿足

 

；在實(shí)驗(yàn)中，考慮到遮光條寬度不是遠(yuǎn)小于L，測(cè)得的加速度比真實(shí)值

 

（選填“大”或“小”）．
（2）如果已經(jīng)平衡了摩擦力，

 

（選填“能”或“不能”）用此裝置驗(yàn)證A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，理由是

 

．

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用如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長(zhǎng)方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為m，遮光片兩條豎邊與導(dǎo)軌垂直；導(dǎo)軌上B點(diǎn)處有一光電門，測(cè)得遮光片經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間為t，用d表示A點(diǎn)到導(dǎo)軌底端C點(diǎn)的距離，h表示A與C的高度差，b表示遮光片的寬度，s表示A、B兩點(diǎn)間的距離．將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度，用g表示重力加速度．完成下列填空和作圖：

（1）若將滑塊自A點(diǎn)由靜止釋放，則在滑塊從A運(yùn)動(dòng)至B的過程中，滑塊、遮光片組成的系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量表示為△E_P=

mghs

d

mghs

d

．動(dòng)能的增加量表示為△E_k=

mb2

2t2

mb2

2t2

．在滑塊運(yùn)動(dòng)過程中若機(jī)械能守恒，則與s的關(guān)系式為=

1

t2

=

ghs

b2d

1

t2

=

ghs

b2d

．
（2）多次改變光電門的位置，每次均令滑塊自同一點(diǎn)（A點(diǎn)）下滑，測(cè)量相應(yīng)的s與t值，結(jié)果如下表所示：

	1	2	3	4	5
s/m	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40
t/ms	8.22	7.17	6.44	5.85	5.43
/104s-2	1.48	1.95	2.41	2.92	3.39

以s為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在如圖2的坐標(biāo)紙中已經(jīng)描出2、3、4數(shù)據(jù)點(diǎn)；請(qǐng)描出第1和第5個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，并根據(jù)5個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)作直線，求得該直線的斜率：k=

2.40

2.40

×10⁴m^-1?s^-2（保留3位有效數(shù)字）．實(shí)驗(yàn)中，除了必須測(cè)量g、d和h的數(shù)值外，還應(yīng)測(cè)量

遮光片的寬度b

遮光片的寬度b

的數(shù)值，并用上述測(cè)量量表達(dá)k₀=

gh

b2d

gh

b2d

，計(jì)算出k₀的值，然后將k和k₀進(jìn)行比較，若其差值在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，則可認(rèn)為此實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．

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某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置進(jìn)行“探究加速度與合外力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．
（1）在實(shí)驗(yàn)中必須消除摩擦力的影響，通�？梢詫⒛景暹m當(dāng)傾斜，使小車在不受拉力作用時(shí)能在木板上近似做

 

運(yùn)動(dòng)．
（2）為了減小誤差，在平衡摩擦力后，每次實(shí)驗(yàn)需通過改變鉤碼的個(gè)數(shù)來改變小車所受合外力，獲取多組數(shù)據(jù)．若小車質(zhì)量為400g，實(shí)驗(yàn)中每次所用的鉤碼總質(zhì)量范圍應(yīng)選

 

組會(huì)比較合理．（填選項(xiàng)前的字母）
A．10g～40g     B．200g～400g      C．1000g～2000g
（3）圖中給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的紙帶的一部分，A、B、C、D、E是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.1s，由該紙帶可求得打點(diǎn)“C”時(shí)小車的速度v_c=

 

m/s，小車的加速度a=

 

m/s²．（保留三位有效數(shù)字）

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一、選擇題

題號(hào)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

D

C

B

C

B

A

CD

BC

AB

ABD

（1）       填空題

11、100V         12、

（2）       實(shí)驗(yàn)題

13、      答案： (1) b，木板向左運(yùn)動(dòng)的快慢不會(huì)引起測(cè)力計(jì)的示數(shù)發(fā)生變化

          （2）圖線如右圖，壓力Ｎ中漏掉了木塊的重力　

           6.00（填6.0或6均給分），  0.25         

14、答案：① 

②串，

③

（3）       計(jì)算題

15、（8分）答案：

解析：設(shè)以初速度的方向（向右）為正方向，由牛頓第二定律：

      1分

物體從的初速度到速度減為零所用的時(shí)間和位移分別為

                               1分

                           1分

在作用后，由于，物體將反向（向左）做加速度運(yùn)動(dòng)，加速度為

          1分

再經(jīng)過，物體從初速度為零做反向加速運(yùn)動(dòng)，位移為，則

             1分

當(dāng)撤去后，物體在摩擦阻力作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向還是向左，其加

速度為             1分

撤去時(shí)物體具有的速度，繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的位移為，則                 1分

所以，物體運(yùn)動(dòng)的總位移為

       1分

16、

（4）       模塊選做題

（1）× √ × × 　　(每個(gè)1分)

（2）C，待油膜穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用筆畫出油酸薄膜的外圍形狀；

(3).

解析：（1）取活塞為研究對(duì)象，由受力平衡得 …………①

   （2）氣體對(duì)外做功 …………②

    由熱力學(xué)第一定律得 …………③

    解得 …………④

   （3）設(shè)活塞回到原位置時(shí)，氣體的溫度為T₂

    則 …………⑤

    由氣態(tài)方程        …………⑥

    解得   …………⑦

    評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題共8分，其中①式2分，其余每式1分。

(4).內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸豎直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不計(jì)質(zhì)量的活塞封閉壓強(qiáng)為、體積為的理想氣體．現(xiàn)在活塞上方緩緩倒上沙子，使封閉氣體的體積變?yōu)樵瓉淼?sub>，然后將氣缸移出水槽，緩慢加熱，使氣體溫度變?yōu)?sub>．活塞面積為，大氣壓強(qiáng)為，取，求：

（1）所加沙子的質(zhì)量．

    （2）氣缸內(nèi)氣體的最終體積．

解析：（1）在冰水混合物中時(shí)，被封氣體發(fā)生等溫變化

                                                       （1分）

                                          （1分）

又                                                   （1分）

                                                     （1分）

（2）當(dāng)被封氣體溫度變?yōu)?sub>時(shí)，氣體發(fā)生等壓變化

其中        

                                      （2分）