某校学生利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统由静止释放后机械能是否守恒．实验前已经调整气垫导轨底座使之水平，且选定滑块从静止开始运动的过程进行测量．



（1）如图乙所示，用游标卡尺测得窄遮光条的宽度d=______cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=1.2×10^-2s，则在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为______m/s．
（2）已知当地重力加速度为g，钩码的质量为m，滑块的质量为M，在本实验中还需要直接测量的物理量有：______．
A．光电门到导轨左端定滑轮的距离x
B．滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s
C．气垫导轨的总长L
（3）本实验通过比较______和是否相等（用直接测出的物理量符号写出表达式，重力加速度为g）说明系统的机械能是否守恒．
（4）为提高实验结果的准确程度，该实验小组的同学对此实验提出以下建议，其中确实对提高准确程度有作用的是______．
A．绳的质量要轻，滑块与滑轮间绳要水平
B．在“轻质绳”的前提下，绳越长越好
C．钩码的质量m越小越好
（5）你估计减少的重力势能______（大于、小于或等于）增加的动能．

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某校学生利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统由静止释放后机械能是否守恒．实验前已经调整气垫导轨底座使之水平，且选定滑块从静止开始运动的过程进行测量．

（1）如图乙所示，用游标卡尺测得窄遮光条的宽度d=______cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=1.2×10^-2s，则在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为______m/s．
（2）已知当地重力加速度为g，钩码的质量为m，滑块的质量为M，在本实验中还需要直接测量的物理量有：______．
A．光电门到导轨左端定滑轮的距离x
B．滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s
C．气垫导轨的总长L
（3）本实验通过比较______和是否相等（用直接测出的物理量符号写出表达式，重力加速度为g）说明系统的机械能是否守恒．
（4）为提高实验结果的准确程度，该实验小组的同学对此实验提出以下建议，其中确实对提高准确程度有作用的是______．
A．绳的质量要轻，滑块与滑轮间绳要水平
B．在“轻质绳”的前提下，绳越长越好
C．钩码的质量m越小越好
（5）你估计减少的重力势能______（大于、小于或等于）增加的动能．

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某校学生利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统由静止释放后机械能是否守恒．实验前已经调整气垫导轨底座使之水平，且选定滑块从静止开始运动的过程进行测量．

（1）如图乙所示，用游标卡尺测得窄遮光条的宽度d=

0.48

0.48

cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=1.2×10^-2s，则在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为

0.40

0.40

m/s．
（2）已知当地重力加速度为g，钩码的质量为m，滑块的质量为M，在本实验中还需要直接测量的物理量有：

B

B

．
A．光电门到导轨左端定滑轮的距离x
B．滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s
C．气垫导轨的总长L
（3）本实验通过比较

mgs

mgs

和是否相等（用直接测出的物理量符号写出表达式，重力加速度为g）说明系统的机械能是否守恒．
（4）为提高实验结果的准确程度，该实验小组的同学对此实验提出以下建议，其中确实对提高准确程度有作用的是

A

A

．
A．绳的质量要轻，滑块与滑轮间绳要水平
B．在“轻质绳”的前提下，绳越长越好
C．钩码的质量m越小越好
（5）你估计减少的重力势能

大于

大于

（大于、小于或等于）增加的动能．

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某实验小组利用如图所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统由静止释放后机械能守恒．实验前已经调整气垫导轨底座使之水平，且选定滑块从静止开始运动的过程进行测量．

（1）如图所示，首先用游标卡尺测量遮光条的宽度（见下图），其读数为d=

 

cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=1.2×10^-2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为

 

m/s．

（2）已知当地重力加速度为g，钩码的质量m，滑块的质量M，在本实验中还需要直接测量的物理量有

 

（在横线上填入选项前的编号）．
①光电门到左端定滑轮的距离x
②滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s
③气垫导轨的总长l
（3）本实验通过比较

 

和

1

2

(m+M)(

d

△t

)2是否相等（用上述已有的物理量符号写出表达式，重力加速度为g），说明系统的机械能是否守恒．
（4）为提高实验结果的准确程度，小组同学对此实验提出以下建议，其中确实对提高准确程度有作用的是

 

（在横线上填入选项前的编号）．
①绳的质量要轻
②在“轻质绳”的前提下，绳越长越好
③钩码的质量m越小越好
（5）你估计减少的重力势能和增加的动能哪个可能偏小？

 

．
你认为造成这种偏差的原因可能是

 

．

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一、1、AB 2、AD3、A 4、C5、D 6、C 7、C 8、AC

二、实验题：（18分）将答案填在题目的空白处，或者要画图连线。

9、（6分）（1）0。48；0。40（2）②（3）mgs；（4）①；（5）增加的动能；摩擦、定滑轮转动。[只要言之有理就给分。比如，若回答减少的重力势能可能偏小，原因是数字计时读出遮光条通过光电门的时间t偏小而造成的]（除5以外各步是1分（5）是2分）

10、（12分）①C              （3分）

   ②电路如图所示。（5分）

   ③，（2分）为电压表读数，为电压表内阻。（2分）

三、本大题共三小题共计54分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题．答案中必须明确写出数值和单位

11、（16分）受力分析如图，据牛顿第二定律有

       ①

减速上升250m与加速下降250m互逆

 据题意      ②

               ③

代入数据可得 

         ④

   ⑤

 设计师应设计发射速度

 同时数码点火控制时间应设定

评分参考：①②③式分别得4分，④④式分别得2分

12、（18分）（1）在圆形磁场中做匀速圆周运动，

洛仑兹力提供向心力  ………………………………      2分

得         ………………………………………………………   1分

（2）根据题意粒子恰好不能从O₃射出的条件为 …………  2分

PQ其匀速运动时，   …………………………………    2分

由③④得    ……………………………………………   1分

（3）导体棒匀速运动时，速度大小为   …………  1分

代入③中得：    ……………………………………………  1分

由能量守恒：

解得 ……………………………………      2分

（4）在圆形磁场内的运动时间为t₁   

……………………………………………      2分

在电场中往返运动的时间为t₂

由  ………………………………………………………      2分

  ………………………………………………………………   1分

       故……………………………………   1分

13、（20分）（1）粒子进入电容器，其加速度a＝……………①　　（1分）

假设能在时间以内穿过电容器，则有at²＝D……………②　（1分）

由以上两式并代入数据得：t＝s……………………………………（3分）

t＜符合假设，故粒子经7.1×10^－6s到达磁场。……………………………（1分）

（2）设粒子到达磁场时的速率为v

　由动能定理得：qU＝……………③　　（2分）

　粒子进入磁场在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动，其半径为R，有

　qvB＝……………④　　（2分）

　粒子运动轨迹如图，由几何知识有：

(R－L)²＋d²＝R²……………⑤　　（2分）

根据③④⑤式得粒子向上偏移的距离

　　L＝m＝4.1×10^－3m…………⑥　（1分）

（3）如果粒子在磁场中的轨迹恰好与右边界相切，则半径R₀＝d，对应速度为v₀

  设在电场中先加速位移x，后减速位移D－x

由动能定理： …………⑦　（2分）

加速位移x需要时间为t，x＝…………⑧　（2分）

由④⑥⑦⑧得　t＝s　…………⑨　（2分）

故需在0―（－t）内进入电容器，即在0―3.9×10－7s进入。…………（1分）