（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

  • 答案

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

B

C

BD

D

D

B

AC

CD

AC

AC

B

B

 

13．（1）（4分）步骤C不必要, 步骤B是错误的．

（2）（4分）　　

（3）（4分）重锤的质量m ，

14.(1)调整斜槽末端水平 （1分）　＞  （1分）  防止入射小球反弹  （1分）

(2)  B、E　（1个1分）

     (3) 见下表 （4分）（每错一格扣0.5分，扣分采取4舍5入原则）

 

碰撞前

碰撞后

质量

 

 

 

速度

 

 

 

SoB

SoA

S0C

mv

 

 

maSoB

maSoA +mbS0C

mv2

 

 

maS2oB

MaS2oA +mbS20C

    （4）46.41  （2分）      （5）动量  （1分）  机械能（1分）

 15．（19分）

推导过程：图（4分）

   根据牛顿第二定律 F合＝ma  ①(3分)

 

                变形得        ② (3分)

③代入① 得  F合＝m   整理后得：F合      ③   (3分)

W表示用合外力对物体做功, 用表示物体的末动能，用表示物体的初动能，

   合外力对物体做功与物体动能变化的关系是：W = －      ④  (3分)

我的结论：合外力对物体所做功等于物体动能的变化（3分）

16．（20分）解：（1）设卫星在停泊轨道上运行的线速度为v，卫星做圆周运动的向心力由地球对它的万有引力提供．得：  （3分）

      且有：   （3分）     得：       （4分）

（2）设卫星在工作轨道上运行的周期为T，则有：

    （3分）       又有：   （3分）

得：    （4分）

17．（20分）解：（1）设木块与平台之间的动摩擦因数为μ，木块离开平台时的速度为v2，从平台抛出落到地面所需时间为t，铅弹打入木块后相对木块静止时的速度为v1，则有

   ①                                       （4分）

             ②                                       （2分）

              ③                                        （2分）

联立②、③式解得   4m/s  代入①式，解得               （3分）

    （2）铅弹打入木块的过程满足动量守恒定律:

     ⑤                                         （3分）

铅弹打入木块后，木块和铅弹以速度v1从A点滑到平台边缘的过程，由动能定理有：

       ⑥                 （4分）

把已知数值代入⑤、⑥式，解得    v0 = 205m/s                       （2分）

18．（18分）解：（1）当T= G时，F = 0                                     （3分）

当时，                             （4分）

           所以F的取值范围是0≤F≤2G.                                 （3分）

（2）当F=2G时，，由功能关系得：

F力做功W =GL（1－cosθ）  （4分）  求得W=0.55 G或 （4分）

 

 

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