Question

（1）圖1甲為游樂(lè)園中“空中飛椅”的游戲設(shè)施．若將人和座椅看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，則可簡(jiǎn)化為如圖1乙所示的物理模型，其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤(pán)，可繞豎直轉(zhuǎn)軸OO'轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)繩長(zhǎng)l=10m，質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=60kg，轉(zhuǎn)盤(pán)靜止時(shí)質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)軸之間的距離d=4.0m，轉(zhuǎn)盤(pán)逐漸加速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)繩與豎直方向的夾角θ=37°（不計(jì)空氣阻力及繩重，且繩不可伸長(zhǎng)，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩子拉力的大小為

750N

；轉(zhuǎn)盤(pán)角速度的大小為

3

2

rad/s

．          
（2）某實(shí)驗(yàn)小組裝置探究功與速度變化的關(guān)系，小車(chē)在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz．
①實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜，這樣做

CD

；
A．是為了使釋放小車(chē)后，小車(chē)能勻加速下滑
B．是為了增大小車(chē)下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合力對(duì)小車(chē)做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)
②實(shí)驗(yàn)中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條…，并起來(lái)掛在小車(chē)的前端進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要把小車(chē)?yán)�到同一位置再釋放小�?chē)．把第1次只掛1條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功記為W₁，第二次掛2條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功為2W₁，…；橡皮筋對(duì)小車(chē)做功后而使小車(chē)獲得的速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)出．根據(jù)第四次的紙帶（如圖所2示）求得小車(chē)獲得的速度為

2

 m/s．
③若根據(jù)多次測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出的W-v草圖如圖3所示，根據(jù)圖線(xiàn)形狀，可知對(duì)W與v的關(guān)系做出的猜想肯定不正確的是

AB

．
A．W∝

v

        B．W∝

1

v

         C．W∝v²         D．W∝v³
④如果W∝v²的猜想是正確的，則畫(huà)出的W-v²圖象應(yīng)是：

過(guò)原點(diǎn)的一條直線(xiàn)

⑤在本實(shí)驗(yàn)中你認(rèn)為影響實(shí)驗(yàn)效果的可能原因是

橡皮筋的規(guī)格不完全相同

．（只要回答出一種原因即可）
（3）如圖4，①下述關(guān)于用多用表歐姆檔測(cè)電阻的說(shuō)法中正確的是

AC

．
（A）測(cè)量電阻時(shí)如果指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大，應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)S撥至倍率較小的檔位，重新調(diào)零后測(cè)量
（B）測(cè)量電阻時(shí)，如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔，則會(huì)影響測(cè)量結(jié)果
（C）測(cè)量電路中的某個(gè)電阻，應(yīng)該把該電阻與電路斷開(kāi)
（D）測(cè)量阻值不同的電阻時(shí)都必須重新調(diào)零
②一只標(biāo)有“18V，10W”的燈泡，正常工作時(shí)的電阻為

32.4

Ω；若用多用電表的歐姆檔來(lái)測(cè)量這只燈泡的電阻，則測(cè)出的阻值應(yīng)

小于

填“大于”、“等于”或“小于”）正常工作時(shí)的電阻．
（4）讀出多組電阻箱的示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖5所示的

1

U

-

1

R

圖線(xiàn)．由此可求得電源電動(dòng)勢(shì)E和電源內(nèi)阻r，其中E=

2.86

V，r=

5.71

Ω．（保留兩位小數(shù)）．

Answer 1

分析：（1）對(duì)人和座椅進(jìn)行受力分析，結(jié)合幾何關(guān)系即可求解；根據(jù)向心力公式即可求解角速度．
（2）小車(chē)下滑時(shí)受到重力、細(xì)線(xiàn)的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來(lái)平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力對(duì)小車(chē)做的功；紙帶在橡皮條的作用下做加速運(yùn)動(dòng)，橡皮條做功完畢，則速度達(dá)到最大，此后做勻速運(yùn)動(dòng)．
（3）歐姆表使用前要進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，換倍率后，且重新減小歐姆調(diào)零．

解答：解：（1）①對(duì)人和座椅進(jìn)行受力分析：
Fcos37°-mg=0
F=

mg

cos37°

=750N
②根據(jù)牛頓第二定律有：
mgtan37°=mω²R
ω=

gtan37° R

=

3

2

rad/s
（2）：①小車(chē)下滑時(shí)受到重力、細(xì)線(xiàn)的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來(lái)平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力對(duì)小車(chē)做的功；紙帶在橡皮條的作用下做加速運(yùn)動(dòng)，橡皮條做功完畢，則速度達(dá)到最大，此后做勻速運(yùn)動(dòng)．故選CD．
②在加速過(guò)程中，橡皮條在做正功，故需要測(cè)量最大速度，即勻速運(yùn)動(dòng)的速度，因而需要選用間隔均勻的點(diǎn)，即后面距離為4.00cm的點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一次點(diǎn)，故最大速度為：
v=

x

T

=

0.04

0.02

=2.00m/s．
③根據(jù)畫(huà)出的W-v草圖圖線(xiàn)形狀，結(jié)合冪函數(shù)的特點(diǎn)，可知W-v的函數(shù)是n＞1的冪函數(shù)，故可知對(duì)W與v的關(guān)系中，AB一定不對(duì)，CD可能正確；
④如果W∝v²的猜想是正確的，則W-v²可以寫(xiě)出：W=kv²，故畫(huà)出的W-v²圖象應(yīng)過(guò)原點(diǎn)的一條直線(xiàn)；
⑤在本實(shí)驗(yàn)中你認(rèn)為影響實(shí)驗(yàn)效果的可能原因是：橡皮筋的規(guī)格不完全相同、木板傾斜過(guò)大等．
（3）AD：歐姆表使用前要進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，換倍率后，且重新減小歐姆調(diào)零．故A正確，D錯(cuò)誤；
B：測(cè)量電阻時(shí)，如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔，不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果．故B錯(cuò)誤；
C：測(cè)量電路中的某個(gè)電阻，應(yīng)該把該電阻與電路斷開(kāi)，否則電路中的其他電阻會(huì)影響到測(cè)量的結(jié)果．故C正確；
（4）2.86，5.71
故答案為：（1）750N，

3

2

rad/s
（2）①CD；②2  ③AB ④過(guò)原點(diǎn)的一條直線(xiàn)
⑤橡皮筋的規(guī)格不完全相同、木板傾斜過(guò)大等（只要回答出一種原因即可）
（3）①AC；②32.4Ω，小于
（4）2.86V，5.71Ω

點(diǎn)評(píng)：本題（1）主要考查了向心力公式的直接應(yīng)用，關(guān)鍵是能正確對(duì)質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行受力分析．
（2）：①根據(jù)原理理解平衡摩擦力的意義；②明確小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況，先加速，再勻速，橡皮條做功完畢，速度最大，做勻速運(yùn)動(dòng)，故需要測(cè)量勻速階段的速度．（3）
（3）考查了歐姆表的使用方法，特別注意每次換擋都要重新調(diào)零．