“動(dòng)能定理”和“機(jī)械能守恒定律”是物理學(xué)中很重要的兩個(gè)力學(xué)方面物理規(guī)律．有一名同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置．一個(gè)電磁鐵吸住一個(gè)小鋼球，當(dāng)將電磁鐵斷電后，小球由靜止開始向下加速運(yùn)動(dòng)．小鋼球經(jīng)過光電門時(shí)，計(jì)時(shí)裝置將記錄小鋼球通過光電門所用的時(shí)間t用直尺測(cè)量出小鋼球由靜止開始下降到光電門時(shí)的高度h．
（1）這名同學(xué)為了驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，用游標(biāo)卡尺測(cè)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(yàn)證“動(dòng)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(cè)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(yàn)證機(jī)械能守恒定律，你覺得下面的哪些做法能提高實(shí)驗(yàn)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(dòng)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(diǎn)相切，軌道固定在水平面上．一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從軌道的A端以初動(dòng)能E沖上水平軌道AB，沿著軌道運(yùn)動(dòng)，由DC弧滑下后停在水平軌道AB的中點(diǎn)．已知水平軌道AB長(zhǎng)為L．求：

(1)小物塊與水平軌道的動(dòng)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(jì)算出的最小值，增大小物塊的初動(dòng)能，使得小物塊沖上軌道后可以達(dá)到最大高度是1.5R處，試求物塊的初動(dòng)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(dòng)下，從山坡底部A處由靜止起運(yùn)動(dòng)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(jī)械能的增加FS

B．合力對(duì)小車做的功是 1 2 mv2

C．推力對(duì)小車做的功是Fs-mgh

D．摩擦阻力對(duì)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(diǎn)）放在質(zhì)量為M=2.0kg的絕緣長(zhǎng)木板的左端，木板放在光滑水平面上，滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，木板長(zhǎng)L=1.5m，開始時(shí)兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài)，所在空間加有一個(gè)方向豎直向下強(qiáng)度為E=4.0×10⁴N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)，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(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，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(shí)，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(dòng)摩擦力大小相等，滑塊在運(yùn)動(dòng)中帶電量不變）

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第Ⅰ卷

一、單項(xiàng)選擇題（每小題6分，共30分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的）

1

2

3

4

5

 D

B

B

A

C

二、不定項(xiàng)選擇題（每小題6分，共18分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一項(xiàng)是正確的。有的小題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)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(xì)繩的拉力，即偏大(2分)

     ②ACD （3分）

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

   （2）

EF桿剛要離開平臺(tái)時(shí)                                 ⑦2分

此時(shí)回路中的電流為                                     ⑧1分

此時(shí)MN桿切割磁場(chǎng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為                     ⑨2分

MN桿運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為                                       ⑩2分

由⑦⑧⑨⑩得                                        ⑾1分

11．（18分）（1）對(duì)小物塊從開始到上升到最高點(diǎn)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(gè)氘核的動(dòng)能為，　　　　　　　　       　 　③2分

兩個(gè)等速的氘核相向碰撞后恰能發(fā)生聚變，則它們的動(dòng)能都轉(zhuǎn)化為電勢(shì)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(chǎng)，偏轉(zhuǎn)后恰好又與磁場(chǎng)外邊界相切返回，此圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑最小，所求出的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大，此磁感應(yīng)強(qiáng)度即為保證速率為v的氘核沿不同方向從反應(yīng)區(qū)進(jìn)入磁場(chǎng)后不能從磁場(chǎng)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