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49．如圖3-42所示.平行板電容器兩板間距離為d.在兩板間加一恒定電壓U.現(xiàn)讓正極板接地.并在兩板間放入一半徑為R的絕緣金屬球殼.d.d是直徑上的兩端點(diǎn).下述說(shuō)法中正確的是［］圖3-42 A．由于靜電感應(yīng).d.d兩點(diǎn)的電勢(shì)差為U B．由于靜電感應(yīng).球心O處場(chǎng)強(qiáng)為零 C．若將球殼接地.再斷開(kāi).然后拿走電容器.球殼上將帶正電荷 D．若將球殼接地.再斷開(kāi).然后拿走電容器.球殼上將帶負(fù)電荷【查看更多】

（1）某同學(xué)用如圖1所示的裝置進(jìn)行“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)：

①先測(cè)出可視為質(zhì)點(diǎn)的兩材質(zhì)相同滑塊A、B的質(zhì)量分別為m、M及滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．
②用細(xì)線將滑塊A、B連接，使A、B間的輕彈簧處于壓縮狀態(tài)，滑塊B恰好緊靠桌邊．
③剪斷細(xì)線，測(cè)出滑塊B做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x₁，滑塊A沿水平桌面滑行距離為x₂（未滑出桌面）．
為驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，寫(xiě)出還需測(cè)量的物理量及表示它們的字母

物體B下落的高度h

；如果動(dòng)量守恒，需要滿足的關(guān)系式為

Mx1

g

2h

═m

2gμx2

Mx1

g

2h

═m

2gμx2

．
（2）某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究功和動(dòng)能變化的關(guān)系，如圖2所示，他們將拉力傳感器固定在小車(chē)上，用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將其通過(guò)一個(gè)定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車(chē)受到拉力的大�。谒阶烂嫔舷嗑�50.0cm的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器，記錄小車(chē)通過(guò)A、B時(shí)的速度大小．小車(chē)中可以放置砝碼．
（Ⅰ）實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜，這樣做目的是

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．可使得細(xì)線拉力做的功等于合力對(duì)小車(chē)做的功
D．可使得小車(chē)在未施加拉力時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)
（Ⅱ）實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：
①測(cè)量

小車(chē)、砝碼

和拉力傳感器的總質(zhì)量M₁；把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過(guò)定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路．
②將小車(chē)停在C點(diǎn)，接通電源，

靜止釋放小車(chē)

，小車(chē)在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄細(xì)線拉力及小車(chē)通過(guò)A、B時(shí)的速度．
③在小車(chē)中增加砝碼，或增加鉤碼個(gè)數(shù)，重復(fù)②的操作．
（Ⅲ）下表是他們測(cè)得的一組數(shù)據(jù)，其中M1是傳感器與小車(chē)及小車(chē)中砝碼質(zhì)量之和，|v

2

-v

2

1

|是兩個(gè)速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計(jì)算出動(dòng)能變化量△E，F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力，W是拉力F在A、B間所做的功．表格中△E₃=

0.600

，W₃=

0.610

（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．

次數(shù)

M₁/kg

|v

2

-v

2

1

|/（m/s）²

△E/J

F/N

W/J

1

0.500

0.760

0.190

0.400

0.200

2

0.500

1.65

0.413

0.840

0.420

3

0.500

2.40

△E₃

1.220

W₃

4

1.000

2.40

1.20

2.420

1.21

5

1.000

2.84

1.42

2.860

1.43

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（1）如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置可用來(lái)探究影響平行板電容器電容的因素，其中電容器左側(cè)極板和靜電計(jì)外殼接地，電容器右側(cè)極板與靜電計(jì)金屬球相連．

①用摩擦過(guò)的玻璃棒或橡膠棒接觸右側(cè)極板使電容器帶電．上移其中一極板，可觀察到靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角

（選填“變大”、“變小”、“不變”，下同）；當(dāng)在兩板間插入電介質(zhì)時(shí)，靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角將

．
②關(guān)于本實(shí)驗(yàn)使用的靜電計(jì)，以下說(shuō)法正確的有

A．該靜電計(jì)可以用電壓表替代
B．該靜電計(jì)可以用電流表替代
C．使用靜電計(jì)的目的是觀察電容器電壓的變化情況
D．使用靜電計(jì)的目的是觀察電容器電量的變化情況
（2）圖2為用拉力傳感器和速度傳感器探究“加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置．用拉力傳感器記錄小車(chē)受到拉力的大�。陂L(zhǎng)木板上相距L=48.0cm的A、B兩處各安裝一個(gè)速度傳感器，分別記錄小車(chē)到達(dá)A、B時(shí)的速率．
①實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：
A．將拉力傳感器固定在小車(chē)上；
B．調(diào)整長(zhǎng)木板的傾斜角度，以平衡小車(chē)受到的摩擦力，讓小車(chē)在不受拉力作用時(shí)能在木板上做

運(yùn)動(dòng)；
C．把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過(guò)定滑輪與鉤碼相連；
D．接通電源后自C點(diǎn)釋放小車(chē)，小車(chē)在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄細(xì)線拉力F的大小及小車(chē)分別到達(dá)A、B時(shí)的速率v_A、v_B；
E．改變所掛鉤碼的數(shù)量，重復(fù)步驟D的操作．

次數(shù)

F（N）

v

2

B

-

v

2

A

（m²/s²）

a（m/s²）

1

0.60

0.77

0.80

2

1.04

1.61

1.68

3

1.42

2.34

4

2.00

3.48

3.63

5

2.62

4.65

4.84

6

3.00

5.49

5.72

②表中記錄了實(shí)驗(yàn)測(cè)得的幾組數(shù)據(jù)，

v

2

B

-

v

2

A

是兩個(gè)速度傳感器記錄速率的平方差，則加速度的表達(dá)式a=

，請(qǐng)將表中第3次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填寫(xiě)完整（保留三位有效數(shù)字）；
③由表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)并作出a～F關(guān)系圖線；
④對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的關(guān)系圖線（圖3中已畫(huà)出理論圖線），造成上述偏差的原因是

．

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（18分）（1）如圖所示，在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，有一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)L=2.5 cm。若小球在平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為v₀=__________（用L、g表示），其值為_(kāi)_________ m/s；小球在b點(diǎn)的速度大小為_(kāi)_________ m/s。（取g=10 m/s²，計(jì)算結(jié)果全部取2位有效數(shù)字），

（2）一物理興趣小組利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力與角速度、半徑的關(guān)系。

①首先，他們讓一砝碼做半徑r為0.08m的圓周運(yùn)動(dòng)，數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通過(guò)測(cè)量和計(jì)算得到若干組向心力F和對(duì)應(yīng)的角速度ω，如下表。請(qǐng)你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖甲上繪出F-ω的關(guān)系圖像。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3	4	5	6	7	8
F/N	2.42	1.90	1.43	0.97	0.76	0.50	0.23	0.06
ω/rad·s^-1	28.8	25.7	22.0	18.0	15.9	13.0	8.5	4.3

②通過(guò)對(duì)圖像的觀察，興趣小組的同學(xué)猜測(cè)F與ω²成正比。你認(rèn)為，可以通過(guò)進(jìn)一步轉(zhuǎn)換，做出____________關(guān)系圖像來(lái)確定他們的猜測(cè)是否正確。

③在證實(shí)了F∝ω²之后，他們將砝碼做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r再分別調(diào)整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F-ω圖像，他們將三次實(shí)驗(yàn)得到的圖像放在一個(gè)坐標(biāo)系中，如圖乙所示。通過(guò)對(duì)三條圖像的比較、分析、討論，他們得出F∝ r的結(jié)論，你認(rèn)為他們的依據(jù)是___________________________________________________________。

④通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，他們得出：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的向心力F與角速度ω、半徑r的數(shù)學(xué)關(guān)系式是F=kω²r，其中比例系數(shù)k的大小為_(kāi)_________。（計(jì)算結(jié)果取2位有效數(shù)字）

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（18分）（1）如圖所示，在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，有一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)L=2.5 cm。若小球在平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為v₀=__________（用L、g表示），其值為_(kāi)_________ m/s；小球在b點(diǎn)的速度大小為_(kāi)_________ m/s。（取g=10 m/s²，計(jì)算結(jié)果全部取2位有效數(shù)字），

（2）一物理興趣小組利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力與角速度、半徑的關(guān)系。

①首先，他們讓一砝碼做半徑r為0.08m的圓周運(yùn)動(dòng)，數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通過(guò)測(cè)量和計(jì)算得到若干組向心力F和對(duì)應(yīng)的角速度ω，如下表。請(qǐng)你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖甲上繪出F-ω的關(guān)系圖像。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3	4	5	6	7	8
F/N	2.42	1.90	1.43	0.97	0.76	0.50	0.23	0.06
ω/rad·s^-1	28.8	25.7	22.0	18.0	15.9	13.0	8.5	4.3

②通過(guò)對(duì)圖像的觀察，興趣小組的同學(xué)猜測(cè)F與ω²成正比。你認(rèn)為，可以通過(guò)進(jìn)一步轉(zhuǎn)換，做出____________關(guān)系圖像來(lái)確定他們的猜測(cè)是否正確。

③在證實(shí)了F∝ω²之后，他們將砝碼做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r再分別調(diào)整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F-ω圖像，他們將三次實(shí)驗(yàn)得到的圖像放在一個(gè)坐標(biāo)系中，如圖乙所示。通過(guò)對(duì)三條圖像的比較、分析、討論，他們得出F∝ r的結(jié)論，你認(rèn)為他們的依據(jù)是___________________________________________________________。

④通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，他們得出：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的向心力F與角速度ω、半徑r的數(shù)學(xué)關(guān)系式是F=kω²r，其中比例系數(shù)k的大小為_(kāi)_________。（計(jì)算結(jié)果取2位有效數(shù)字）

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（1）如圖所示，在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，有一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)L=2.5 cm。若小球在平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為v₀=__________（用L、g表示），其值為_(kāi)_________ m/s；小球在b點(diǎn)的速度大小為_(kāi)_________ m/s。（取g=10 m/s²，計(jì)算結(jié)果全部取2位有效數(shù)字），

（2）一物理興趣小組利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力與角速度、半徑的關(guān)系。

①首先，他們讓一砝碼做半徑r為0.08m的圓周運(yùn)動(dòng)，數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通過(guò)測(cè)量和計(jì)算得到若干組向心力F和對(duì)應(yīng)的角速度ω，如下表。請(qǐng)你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖甲上繪出F-ω的關(guān)系圖像。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3	4	5	6	7	8
F/N	2.42	1.90	1.43	0.97	0.76	0.50	0.23	0.06
ω/rad·s^-1	28.8	25.7	22.0	18.0	15.9	13.0	8.5	4.3

②通過(guò)對(duì)圖像的觀察，興趣小組的同學(xué)猜測(cè)F與ω²成正比。你認(rèn)為，可以通過(guò)進(jìn)一步轉(zhuǎn)換，做出____________關(guān)系圖像來(lái)確定他們的猜測(cè)是否正確。

③在證實(shí)了F∝ω²之后，他們將砝碼做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r再分別調(diào)整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F-ω圖像，他們將三次實(shí)驗(yàn)得到的圖像放在一個(gè)坐標(biāo)系中，如圖乙所示。通過(guò)對(duì)三條圖像的比較、分析、討論，他們得出F∝ r的結(jié)論，你認(rèn)為他們的依據(jù)是___________________________________________________________。

④通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，他們得出：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的向心力F與角速度ω、半徑r的數(shù)學(xué)關(guān)系式是F=kω²r，其中比例系數(shù)k的大小為_(kāi)_________。（計(jì)算結(jié)果取2位有效數(shù)字）

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