“動能定理”和“機械能守恒定律”是物理學(xué)中很重要的兩個力學(xué)方面物理規(guī)律．有一名同學(xué)設(shè)計了如圖1所示的實驗裝置．一個電磁鐵吸住一個小鋼球，當將電磁鐵斷電后，小球由靜止開始向下加速運動．小鋼球經(jīng)過光電門時，計時裝置將記錄小鋼球通過光電門所用的時間t用直尺測量出小鋼球由靜止開始下降到光電門時的高度h．
（1）這名同學(xué)為了驗證“動能定理”，用游標卡尺測量了小鋼球的直徑，結(jié)果如圖2所示，他記錄下來小鋼球的直徑d=

 

cm．

（2）這名同學(xué)在驗證“動能定理”的過程中，忽略了空氣阻力的影響，除了上述的數(shù)據(jù)之外是否需要測量小鋼球的質(zhì)量？

 

（填“需要”或“不需要”）
（3）該同學(xué)如果打算用這套裝置驗證機械能守恒定律，你覺得下面的哪些做法能提高實驗的精度

 

A、在保證其它條件不變的情況下，減小小球的直徑
B、在保證其它條件不變的情況下，增大小球的直徑
C、在保證其它條件不變的情況下，增大小球的質(zhì)量
D、在保證其它條件不變的情況下，減小小球的質(zhì)量．

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(動能定理的應(yīng)用)如圖所示，豎直平面內(nèi)的軌道ABCD由水平軌道AB與光滑的四分之一圓弧軌道CD組成，AB恰與圓弧CD在C點相切，軌道固定在水平面上．一個質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點)從軌道的A端以初動能E沖上水平軌道AB，沿著軌道運動，由DC弧滑下后停在水平軌道AB的中點．已知水平軌道AB長為L．求：

(1)小物塊與水平軌道的動摩擦因數(shù)μ．

(2)為了保證小物塊不從軌道的D端離開軌道，圓弧軌道的半徑R至少是多大？

(3)若圓弧軌道的半徑R取第(2)問計算出的最小值，增大小物塊的初動能，使得小物塊沖上軌道后可以達到最大高度是1.5R處，試求物塊的初動能并分析物塊能否停在水平軌道上．如果能，將停在何處？如果不能，將以多大速度離開水平軌道？

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質(zhì)量為 m 的小車在水平恒力F推動下，從山坡底部A處由靜止起運動至高為h的坡頂B，獲得速度為v，AB的水平距離為S．下列說法正確的是（　�。�

A．物體機械能的增加FS

B．合力對小車做的功是 1 2 mv2

C．推力對小車做的功是Fs-mgh

D．摩擦阻力對小車做的功是 1 2 mv2+mgh-Fs

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質(zhì)量為m=1.0kg、帶電量q=+2.5×10^-4C的小滑塊（可視為質(zhì)點）放在質(zhì)量為M=2.0kg的絕緣長木板的左端，木板放在光滑水平面上，滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，木板長L=1.5m，開始時兩者都處于靜止狀態(tài)，所在空間加有一個方向豎直向下強度為E=4.0×10⁴N/C的勻強電場，如圖所示．取g=10m/s²，試求：
（1）用水平力F₀拉小滑塊，要使小滑塊與木板以相同的速度一起運動，力F₀應(yīng)滿足什么條件？
（2）用水平恒力F拉小滑塊向木板的右端運動，在1.0s末使滑塊從木板右端滑出，力F應(yīng)為多大？
（3）按第（2）問的力F作用，在小滑塊剛剛從木板右端滑出時，系統(tǒng)的內(nèi)能增加了多少？（設(shè)m與M之間最大靜摩擦力與它們之間的滑動摩擦力大小相等，滑塊在運動中帶電量不變）

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第Ⅰ卷

一、單項選擇題（每小題6分，共30分。每小題給出的四個選項中，只有一個選項是正確的）

1

2

3

4

5

 D

B

B

A

C

二、不定項選擇題（每小題6分，共18分。每小題給出的四個選項中，有的小題只有一項是正確的。有的小題有多個選項是正確的，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不答的得0分 ）

6

7

8

AD

D

AC

第Ⅱ卷

9． （1）25      (每空3分)

   （2）19.62（3分）

   （3）右   將電壓表的量程更換為15 V   （每空2分）

   （4）①小桶和砝碼的總重力大于輕細繩的拉力，即偏大(2分)

     ②ACD （3分）

10．（16分）（1）時間t₀內(nèi)MN桿上升的距離為            ①1分

   （2）

EF桿剛要離開平臺時                                 ⑦2分

此時回路中的電流為                                     ⑧1分

此時MN桿切割磁場產(chǎn)生的電動勢為                     ⑨2分

MN桿運動的時間為                                       ⑩2分

由⑦⑧⑨⑩得                                        ⑾1分

11．（18分）（1）對小物塊從開始到上升到最高點的過程用能量守恒得

                                         ①4分

代入已知得

                                                     ②2分

12．（20分）

   （1）                                     ①3分

                                 ②2分

   （2）一個氘核的動能為，　　　　　　　　       　 �、�2分

兩個等速的氘核相向碰撞后恰能發(fā)生聚變，則它們的動能都轉(zhuǎn)化為電勢能

                                 ④2分

由③④解得                            ⑤1分

   （3）氘核沿反應(yīng)區(qū)切線方向射入磁場，偏轉(zhuǎn)后恰好又與磁場外邊界相切返回，此圓周運動的軌跡半徑最小，所求出的磁感應(yīng)強度最大，此磁感應(yīng)強度即為保證速率為v的氘核沿不同方向從反應(yīng)區(qū)進入磁場后不能從磁場區(qū)域的外邊界射出的最小值⑥2分

                                            ⑦ 3分

                                           ⑧3分

由⑦⑧解得                                ⑨2分