13.(12分)用如图9所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对图10纸带上的点痕进行测量,即可验证机械能守恒定律.

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:

A.按照图示的装置安装器件;

B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;

C.用天平测出重锤的质量;

D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带;

E.测量纸带上某些点间的距离;

F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.

其中没有必要进行的步骤是           ,操作不当的步骤是           

 

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(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出各点之间的距离如图10所示.使用交流电的频率为f,则计算重锤下落的加速度的表达式a=_________.(用s1、 s2、 s3、 s4及f表示)

(3)在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能,其主要原因是重锤和纸带下落过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小.若已知当地重力加速度为g,还需要测量的物理量是           .试用这些物理量和纸带上的数据符号表示重锤和纸带在下落的过程中受到的平均阻力大小F=          

 

  图11

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(1)在安装斜槽轨道时,要注意__________________.选择弹性小球b时,小球b的质量应该满足关系:________(填“>”或“=”或“<”=,理由是____________________________.

 (2)本实验必须测量的物理量有以下哪些__________.

   A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H   

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   B.小球、b的质量

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   C.小球、b的半径r    

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   D.小球、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行时间t  

   E.记录纸上O点到A、B、C各点的距离SOA、SOB、SOC  

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   F.球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h

(3)该同学设计了一个实验数据表格,见表一.从表中可以看出,有些物理量并非实验中直接测出的,请你将表中不能直接测出的物理量换成能直接测出的物理量,而不影响实验探究的目的,并将结果对应填在表二中.

表一:

 

碰撞前

碰撞后

质量

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速度

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表二:

 

碰撞前

碰撞后

质量

 

 

 

 

 

 

速度

 

 

 

 

 

 

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 (4) 为测定未放被碰小球时,小球落点的平均位置, 把刻度尺的零刻线跟记录纸上的O点对齐,下图给出了小球落点附近的情况,由图12可得OB距离应为__________cm.

  图12

 

(5)该同学通过对实验数据的分析和处理验证了他的假设,这就表明物体在弹性碰撞中有两个物理量是守恒的,这两个物理量分别是_________ __________.

 

 

 

15(19分)质量为m的物体,在合外力F作用下,以速度v1开始沿水平面运动,经位移s后速度增加到v2,请你根据牛顿第二定律和运动学公式导出合外力对物体做功与物体动能变化的关系.

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16.(20分)“嫦娥一号”探月卫星在空中运动的简化如图

13所示.卫星由地面发射后,经过发射轨道进入停泊

轨道,在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道,再

次调速后进入工作轨道.已知卫星在停泊轨道和工作

轨道运行的轨道半径分别为R1 和R2,地球半径为r1

月球半径为r2,地球表面重力加速度为g,月球表面

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重力加速度为.求:

  图13

(2)卫星在工作轨道上运行的周期      

 

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17.(20分)如图14所示,在平台的A点处静止一质量为M=0.8kg的木块,平台离地面高h=1.25m,木块离平台的右边缘L1=1.5m.现用一个水平向右、大小等于10N的力F作用在木块上,使木块向右运动;当木块的位移等于1m时,撤去力F,木块继续运动,并落到地面上的P点,测得P点离平台的水平距离L2 =2m

(1)求木块与平台之间的动摩擦因数

  图14

 

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18.(18分)如图15(甲)所示,一根长为L的轻绳上端固定在O点,下端拴一个重为G的小钢球A,球处于静止状态.现对球施加一个方向水平向右的外力F,使球缓慢地偏移,在移动过程中的每一时刻,都可以认为球处于平衡状态,外力F方向始终水平向右,若轻绳上张力T的大小随轻绳与竖直方向的夹角θ的变化如图15(乙)所示,求:

   (1)水平拉力F对应θ变化的取值范围

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   (2)在上述过程中水平拉力F所做的功

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  图15

 

2008-2009学年第一学期中段高中学业质量监测

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