本題共18分，其中（1）問8分，（2）問10分
（1）某同學(xué)利用如圖圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，其實(shí)驗(yàn)的部分原理是利用平拋運(yùn)動的知識．那么：
①實(shí)驗(yàn)中必須要求的條件是

 

．
A．弧形斜槽必須盡可能的光滑
B．弧形斜槽末端的切線必須水平
C．必須測量出小球的質(zhì)量m，
D．小球每次必須從同一高度處滾下

②實(shí)驗(yàn)中測得弧形斜槽末端離地面的高度為H，將鋼球從斜槽的不同高度h處靜止釋放，鋼球的落點(diǎn)距弧形斜槽末端的水平距離為s．則當(dāng)s²與H、h的理論關(guān)系滿足s²=

 

時，小球的機(jī)械能守恒．
③實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不滿足理論計算得到的s²-h關(guān)系，該同學(xué)認(rèn)為出現(xiàn)這一結(jié)果的原因除了摩擦和空氣阻力等外，還有一個原因可能是小球的大小，因此又用游標(biāo)卡尺測了小球的直徑，其結(jié)果如圖圖乙所示．關(guān)于該同學(xué)認(rèn)為“小球的大小”對結(jié)果有影響的分析，你認(rèn)為正確嗎？

 

．（不需說明理由），小球的直徑為

 

mm．
（2）（10分）某同學(xué)為了測量一個在不同電壓下工作時的電熱器R_x的阻值，已知電熱器的額定電壓為12V．在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，該同學(xué)記錄的測量數(shù)據(jù)如下：

U/V	0	1.0	2.2	3.0	5.0	8.0	10.0	12.0
I/A	0	0.08	0.15	0.20	0.30	0.40	0.45	0.50

請根據(jù)上述信息完成下列問題：
①（2分）除電熱器外，實(shí)驗(yàn)室里還給該同學(xué)提供了如下器材供選擇：
A．電流表（0～3A，0.1Ω）
B．電流表（0～0.6A，10Ω）
C．電壓表（0～3V，1kΩ）         D．電壓表（0～1 5V，30kΩ）
E．滑動變阻器（0～10Ω，0.3A）    F．滑動變阻器（0～l0Ω，2A）
G．輸出電壓為l6V的學(xué)生電源，H．導(dǎo)線、開關(guān)．那么該同學(xué)選擇使用的器材是：

 

．（填序號）
②（4分）在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
③（4分）在圖圖丙中的坐標(biāo)紙上作出U-I圖象．并根據(jù)圖象說明電熱器的電阻大小隨電壓變化的關(guān)系

 

．

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（2013?淮安二模）（1）一種游標(biāo)卡尺，它的游標(biāo)尺有50個等分度，總長度為49mm．現(xiàn)用它測量某工件寬度，示數(shù)如圖甲所示，其讀數(shù)為

4.010

4.010

cm．乙圖中螺旋測微器讀數(shù)為

1.130

1.130

mm．

（2）某同學(xué)利用如圖丙所示的氣墊導(dǎo)軌裝置驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律．在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩光電門1、2，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過定滑輪與鉤碼相連．

①實(shí)驗(yàn)時要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平．不掛鉤碼和細(xì)線，接通氣源，如果滑塊

能在氣墊導(dǎo)軌上靜止或做勻速運(yùn)動或滑塊經(jīng)兩個光電門的時間相等

能在氣墊導(dǎo)軌上靜止或做勻速運(yùn)動或滑塊經(jīng)兩個光電門的時間相等

，則表示氣墊導(dǎo)軌調(diào)整至水平狀態(tài)．
②不掛鉤碼和細(xì)線，接通氣源，滑塊從軌道右端向左運(yùn)動的過程中，發(fā)現(xiàn)滑塊通過光電門1的時間小于通過光電門2的時間．實(shí)施下列措施能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)調(diào)整目標(biāo)的是

AB

AB

A．調(diào)節(jié)P使軌道左端升高一些
B．調(diào)節(jié)Q使軌道右端降低一些
C．遮光條的寬度應(yīng)適當(dāng)大一些
D．滑塊的質(zhì)量增大一些
E．氣源的供氣量增大一些
③實(shí)驗(yàn)時，測出光電門1、2間的距離L，遮光條的寬度d，滑塊和遮光條的總質(zhì)量M，鉤碼質(zhì)量m．由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門1、2的時間t₁、t₂，則系統(tǒng)機(jī)械能守恒成立的表達(dá)式是

mgL=

1

2

（m+M）（

d

t1

）²-

1

2

（m+M）（

d

t2

）²

mgL=

1

2

（m+M）（

d

t1

）²-

1

2

（m+M）（

d

t2

）²

．

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（1）一輕彈簧原長為10cm，把它上端固定，下端懸掛一重為0.5N的鉤碼，靜止時它的長度為12cm，彈簧的勁度系數(shù)為

 

N/m；現(xiàn)有一個帶有半徑為14cm的

1

4

光滑圓弧的物塊靜止放在水平面上，半徑OA水平，OB豎直，如圖1所示；將上述輕彈簧的一端拴在A點(diǎn)，另一端拴著一個小球，發(fā)現(xiàn)小球靜止在圓弧上的P點(diǎn)，且∠BOP=30°，則小球重為

 

N．
（2）用游標(biāo)卡尺測量某圓柱形金屬工件的直徑，其示數(shù)如圖2所示，該工件的直徑為

 

mm．

（3）用如圖3所示的裝置做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)．小燈泡的規(guī)格為（4.5V0.3A）；電流表有0.6A和3A兩個量程；電壓表有3V和15V兩個量程．
將以下實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：
A．按如圖3所示方式連接好電路，其中電流表選用0.6A的量程；電壓表選用3V的量程；
B．將滑動變阻器的滑片移動到最

 

端；
C．閉合電鍵，移動滑動變阻器滑片的位置，在0～3.0V內(nèi)測出6組不同的電壓U和對應(yīng)的電流I的值，并將測量數(shù)據(jù)填入表格；
D．打開電鍵，

 

；
E．閉合電鍵，移動滑動變阻器滑片的位置，在3.0～4.5V之間測出6組不同的電壓U和對應(yīng)的電流I的值，并將測量數(shù)據(jù)填入表格；斷開電鍵；
F．在坐標(biāo)紙上以U為橫軸，I為縱軸，建立坐標(biāo)系；
G．在坐標(biāo)系內(nèi)描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點(diǎn)，用平滑曲線擬合這些點(diǎn)；
H．拆除電路，整理儀器．
（4）某學(xué)習(xí)小組采用如圖5所示的裝置做“驗(yàn)證動能定理”實(shí)驗(yàn)，小車運(yùn)動中所受阻力f已提前測得．
①某次實(shí)驗(yàn)中，在小桶中加入適當(dāng)砝碼使小車做加速運(yùn)動，打點(diǎn)計時器打出的紙帶如圖5所示，通過正確的方法得出了打1、2兩點(diǎn)時小車的速度大小分別為v₁、v₂，兩點(diǎn)間的距離為L，設(shè)小車的質(zhì)量為M，小桶和砝碼的總質(zhì)量為m，某同學(xué)按如下思路驗(yàn)證動能定理：以小車為研究對象，合外力的功為W_合=mgL-fL，動能增量為△Ek=

1

2

M(

v

2 2

-

v

2 1

)，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)后，他發(fā)現(xiàn)W_合總是大于△E_k，你認(rèn)為產(chǎn)生這種誤差的原因是

 

；
②為了減小或消除以上誤差，同學(xué)們提出了以下四種改進(jìn)方案，你認(rèn)為有效的是

 

（填選項(xiàng)字母）．
A．使小桶和砝碼的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M
B．換用水平氣墊導(dǎo)軌結(jié)合光電計時器做實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證mgL是否等于

1

2

M(

v

2 2

-

v

2 1

)
C．設(shè)法得出輕細(xì)繩的拉力T，驗(yàn)證TL-fL是否等于

1

2

M(

v

2 2

-

v

2 1

)
D．研究小車、小桶及砝碼組成的系統(tǒng)，驗(yàn)證mgL-fL是否等于

1

2

(M+m)(

v

2 2

-

v

2 1

)．

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（1）一輕彈簧原長為10cm，把它上端固定，下端懸掛一重為0.5N的鉤碼，靜止時它的長度為12cm，彈簧的勁度系數(shù)為______N/m；現(xiàn)有一個帶有半徑為14cm的

1

4

光滑圓弧的物塊靜止放在水平面上，半徑OA水平，OB豎直，如圖1所示；將上述輕彈簧的一端拴在A點(diǎn)，另一端拴著一個小球，發(fā)現(xiàn)小球靜止在圓弧上的P點(diǎn)，且∠BOP=30°，則小球重為______N．
（2）用游標(biāo)卡尺測量某圓柱形金屬工件的直徑，其示數(shù)如圖2所示，該工件的直徑為______mm．



（3）用如圖3所示的裝置做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)．小燈泡的規(guī)格為（4.5V0.3A）；電流表有0.6A和3A兩個量程；電壓表有3V和15V兩個量程．
將以下實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：
A．按如圖3所示方式連接好電路，其中電流表選用0.6A的量程；電壓表選用3V的量程；
B．將滑動變阻器的滑片移動到最______端；
C．閉合電鍵，移動滑動變阻器滑片的位置，在0～3.0V內(nèi)測出6組不同的電壓U和對應(yīng)的電流I的值，并將測量數(shù)據(jù)填入表格；
D．打開電鍵，______；
E．閉合電鍵，移動滑動變阻器滑片的位置，在3.0～4.5V之間測出6組不同的電壓U和對應(yīng)的電流I的值，并將測量數(shù)據(jù)填入表格；斷開電鍵；
F．在坐標(biāo)紙上以U為橫軸，I為縱軸，建立坐標(biāo)系；
G．在坐標(biāo)系內(nèi)描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點(diǎn)，用平滑曲線擬合這些點(diǎn)；
H．拆除電路，整理儀器．
（4）某學(xué)習(xí)小組采用如圖5所示的裝置做“驗(yàn)證動能定理”實(shí)驗(yàn)，小車運(yùn)動中所受阻力f已提前測得．
①某次實(shí)驗(yàn)中，在小桶中加入適當(dāng)砝碼使小車做加速運(yùn)動，打點(diǎn)計時器打出的紙帶如圖5所示，通過正確的方法得出了打1、2兩點(diǎn)時小車的速度大小分別為v₁、v₂，兩點(diǎn)間的距離為L，設(shè)小車的質(zhì)量為M，小桶和砝碼的總質(zhì)量為m，某同學(xué)按如下思路驗(yàn)證動能定理：以小車為研究對象，合外力的功為W_合=mgL-fL，動能增量為△Ek=

1

2

M(

v

22

-

v

21

)，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)后，他發(fā)現(xiàn)W_合總是大于△E_k，你認(rèn)為產(chǎn)生這種誤差的原因是______；
②為了減小或消除以上誤差，同學(xué)們提出了以下四種改進(jìn)方案，你認(rèn)為有效的是______（填選項(xiàng)字母）．
A．使小桶和砝碼的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M
B．換用水平氣墊導(dǎo)軌結(jié)合光電計時器做實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證mgL是否等于

1

2

M(

v

22

-

v

21

)
C．設(shè)法得出輕細(xì)繩的拉力T，驗(yàn)證TL-fL是否等于

1

2

M(

v

22

-

v

21

)
D．研究小車、小桶及砝碼組成的系統(tǒng)，驗(yàn)證mgL-fL是否等于

1

2

(M+m)(

v

22

-

v

21

)．

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一、選擇題（本題共10小題，每題4分，共40分）

1．解析：當(dāng)θ較小時物塊與木板間的摩擦力為靜摩擦力，摩擦力大小與物塊重力沿板方向的分力大小相等，其大小為：，按正弦規(guī)律變化；當(dāng)θ較大時物塊與木板間的摩擦力為滑動摩擦力，摩擦力大小為：，按余弦規(guī)律變化，故選B．答案：B

2.解析：物體緩慢下降過程中，細(xì)繩與豎直方向的夾角θ不斷減小，可把這種狀態(tài)推到無限小，即細(xì)繩與豎直方向的夾角為零；由平衡條件可知時，，，所以物體緩慢下降過程中，F(xiàn)逐漸減小，F(xiàn)_f逐漸減小。故選D。

3． 解析： 由于二者間的電場力是作用力與反用力，若以

B為研究對象，絕緣手柄對B球的作用力未知，陷入困境，

因此以A為研究對象。設(shè)A帶電量為q，B帶電量為Q，

AB間距離為a,OB間距離為h ,由庫侖定律得

，由三角形OAB得，以B球?yàn)檠芯繉ο螅?/p>

受力如圖3所示，由平衡條件得，由以上三式

得，

所以，故正確選項(xiàng)為D。

4．解析：設(shè)兩三角形滑塊的質(zhì)量均為m，對整體有：

滑塊B受力如圖所示，則對B有：，

可解得： 

5．解析：在增加重力時，不知哪根繩子先斷.故我們選擇O點(diǎn)為研究對象，先假設(shè)OA不會被拉斷，OB繩上的拉力先達(dá)最大值，則：，由拉密定理得：

解得：，OA將被拉斷.前面假設(shè)不成立.

再假設(shè)OA繩子拉力先達(dá)最大值，，此時，由拉密定理得：

解得：，故OB將不會斷.

此時，,故懸掛重物的重力最多只能為，所以C正確，答案C。

6．解析：物體受力平衡時，無論如何建立直角坐標(biāo)系，兩個方向上的合力均為零。若以O(shè)A和垂直于OA方向建立坐標(biāo)系，可以看出該力沿F₁方向，A物體不能平衡；以水平和豎直方向建立坐標(biāo)系，F₄不能平衡。因此選BC，答案：BC

7．解析：由平衡知識可得，繩中拉力F_T的大小不變，總等于物A的重力；假設(shè)汽車在滑輪的正下方，則繩中拉力F_T的水平分量為零，此時汽車對地面的壓力F_N最小，汽車受到的水平向右的的摩擦力F_f為零；當(dāng)汽車距滑輪下方為無窮遠(yuǎn)處時，繩中拉力F_T的豎直分量為零，汽車對地面的壓力F_N最大，汽車受到的水平向右的的摩擦力F_f最大，故選B．答案：B

8．解析：本題“濾速器”即速度選擇器，工作條件是電場力與洛侖茲力平衡，即qvB=qE，所以v=E/B。顯然“濾速器”只濾“速”，與粒子電性無關(guān)，故可假設(shè)粒子電性為正，若a板電勢較高，則電場力方向指向b板，洛侖茲力應(yīng)指向a板方可滿足條件，由左手定則可得選項(xiàng)A是正確的；若a板電勢較低，同理可得選項(xiàng)D是正確的。答案：AD。

9．解析：若AB逆時針旋轉(zhuǎn)，則A對皮帶的靜摩擦力向左、B對皮帶的靜摩擦力向右才能將上方皮帶拉緊，因此皮帶相對A輪有向右運(yùn)動趨勢，A為從動輪，B正確；同理，D項(xiàng)正確。答案：BD。

10．D解析：對物體受力分析，作出力的矢量三角形，就可解答。

二、填空和實(shí)驗(yàn)題

11．Mg    將第２、3塊磚看成一個整體。由于對稱性，第1、4塊磚對2、3整體的摩擦力必定相同，且二者之和等于2、3整體的重力。所以第２與第１塊磚的摩擦力大小為mg。

12.微粒在重力、電場力和洛侖茲力作用下處于平衡狀態(tài)，受力分析如圖，可知，

得電場強(qiáng)度，磁感應(yīng)強(qiáng)度

13．探究一個規(guī)律不應(yīng)該只用特殊的來代替一般。所以本實(shí)驗(yàn)中兩個分力的大小應(yīng)不相等，所以橡皮條也就不在兩繩夾角的平分線上，而兩繩的長度可以不等。所以A、B不對。實(shí)驗(yàn)要求作用的效果要相同，因此O點(diǎn)的位置不能變動。因此D不對。實(shí)驗(yàn)中合力的大小應(yīng)是量出來而不是算出來的，所以F不對。答案：C。

14．(1)因紙質(zhì)量較小，兩者間摩擦力也小，不易測量。紙貼在木板上，可增大正壓力，從而增大滑動摩擦力，便于測量。

（2）①參考方案：只要將測力計的一端與木塊A相連接，測力計的另一端與墻壁或豎直擋板之類的固定物相連．用手通過輕繩拉動木板B，讀出并記下測力計的讀數(shù)F，測出木塊A的質(zhì)量m.

②

③彈簧測力計

三、計算題

15．解：當(dāng)水平拉力F＝0時，輕繩處于豎直位置時，繩子張力最小T₁=G

　　當(dāng)水平拉力F＝2G時，繩子張力最大

　　因此輕繩的張力范圍是G≤≤

　�。�2）設(shè)在某位置球處于平衡位置由平衡條件得

　　所以即　，得圖象如圖所示。

16．解析：(1)當(dāng)S接1時，棒剛好靜止，則MN所受的安培力方向豎直向上，由左手定則可知，磁場的方向垂直紙面向里。

(2)設(shè)導(dǎo)軌的間距為L，MN棒的的質(zhì)量為m。當(dāng)S接1時，導(dǎo)體棒剛好靜止，則

mg=

設(shè)最終穩(wěn)定時MN的速率為v，則

    BI’L=mg   而    解得：m²/s

 17．解析： 因?yàn)榄h(huán)2的半徑為環(huán)3的2倍，環(huán)2的周長為環(huán)3的2倍，三環(huán)又是用同種金屬絲制成的，所以環(huán)2的質(zhì)量為環(huán)3的2倍。設(shè)m為環(huán)3的質(zhì)量，那么三根繩承擔(dān)的力為3mg，于是，環(huán)1與環(huán)3之間每根繩的張力F_T1=mg。沒有摩擦，繩的重量不計，故每根繩子沿其整個長度上的張力是相同的（如圖所示）F_T1= F_T2=mg。

對環(huán)3，平衡時有：3F_T1-mg-3 F_T2cosα=0，

由此

環(huán)2中心與環(huán)3中心之距離：，

即

18．解析：熱鋼板靠滾子的摩擦力進(jìn)入滾子之間，根據(jù)摩擦力和壓力的關(guān)系，便可推知鋼板的厚度

以鋼板和滾子接觸的部分為研究對象，其受力情況如圖所示，鋼板能進(jìn)入滾子之間，則在水平方向有: (式中)，所以由兩式可得：μ≥tanθ

設(shè)滾子的半徑為R，再由圖中的幾何關(guān)系可得

，將此式代入得b≤(d+a)- 代入數(shù)據(jù)得b≤0.75cm

即鋼板在滾子間勻速移動時，鋼板進(jìn)入流子前厚度的最大值為0.75cm.