；
根据力的合成,要想小车受到的合外力等于细线的拉力,则其他力的合力为零,所以要平衡摩擦力,即实验操作时必须首先平衡摩擦力；
根据实验原理可知当砂和桶的总质量m要远小于小车的总质量M时,可将砂和桶的总重力看作小车的拉力,
一般认为大于10倍为远远大于,所以AB合适,CD不合适, 故选：AB
故答案为： 平衡小车的摩擦力
根据匀变速直线运动的推论公式 可以求出加速度的大小；
根据力的合成,要想小车受到的合外力等于细线的拉力,则其他力的合力为零,所以要平衡摩擦力；
根据实验原理可知当砂和桶的总质量m要远小于小车的总质量M时,可将砂和桶的总重力看作小车的拉力． 实验问题需要结合物理规律去解决 对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由 比如为什么要平衡摩擦力等 解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项 其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．
四、实验题（本大题共2小题，共10.0分）
16. 某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图所示,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的,
沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为 当用2条、3条 完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次 实验时 每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致 ,每次实验中小车获得的速度根据打
点计时器所打在纸带上的点进行计算．
下列关于试验的说法正确的是( )
A.平衡摩擦力时,应不挂橡皮筋,放开拖着纸带的小车,小车能够匀速下滑即可 B.橡皮筋拉长时要与木板平行 C.先接通电源,后释放小车
D.小车在橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,橡皮筋仍处于伸长状态
将几次实验中橡皮筋对小车所做的功W和小车离开橡皮筋后的速度v,进行数据处理,以W为纵坐标,v或 为横坐标作图,其中可能符合实际情况的是( )．
A.B .
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C.D .
【答案】 ； 。
【解析】【分析】
本题考查功和速度之间的关系；对于实验题首先要弄清楚实验原理是什么,在明确实验原理的情况下去记忆实验器材,实验步骤,注意事项,数据处理等方面的问题会起到事半功倍的效果。
根据平衡摩擦力的方法及实验注意事项解答即可；
应用动能定理求出功与速度的关系式,然后分析图示图象答题。 【解答】
实验中可以适当抬高木板的一侧来平衡摩擦阻力 受力平衡时,小车应做匀速直线运动,所以正确的做法是：不挂橡皮筋,放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可,故A正确； B.根据实验要求知橡皮筋拉长时要与木板平行,故B正确； C.用打点计时器时要求先接通电源,后释放小车,故C正确；
D.小车在橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,橡皮筋仍处于松弛状态,故D错误。 故选ABC。
小车初速度为零 , 由动能定理得： ,小车质量m一定 , 则W与v是二次函数关系 ,W与 成正比 ,由图示图象可知, AD正确, BC错误。 故选AD。
故答案为： ； 。
17. 在“探究求合力的方法”的实验情况如图甲所示,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带
有绳套的两根细绳；先后两次拉伸橡皮条,一次是用两个弹簧测力计通过两细绳互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条 其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳 图乙是在白纸上根据实验结果画出的图． 本实验采用的科学方法是______ A.理想实验法 等效替代法
C.控制变量法 建立物理模型法 实验操作中,下列说法正确的是______．
A.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应贴近木板且与木板平行 B.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些 C.拉力 和 的夹角越大越好
D.先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一个弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点
图乙中的F与 两力中,方向一定沿AO方向的是______．
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【答案】B AB
【解析】解： 该实验采用了“等效替代”法即要求两次拉橡皮筋时,要使橡皮筋产生的形变相同,即拉到同一位置,本实验采用的科学方法是等效替代法, 故选：B．
、测量力的实验要求尽量准确,为了减小实验中因摩擦造成的误差,操作中要求弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行,故A正确；
B、为了更加准确的记录力的方向,拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些,故B正确； C、拉力 和 的夹角不是越大越好,适当大一些即行 故C错误．
D、实验中,弹簧的读数大小适当,便于做平行四边形即可,不能开始时即达到最大量程 故D错误． 故选：AB．
图乙中的F与 中,F是由平行四边形得出的,而 是通过实验方法得出的,其方向一定与橡皮筋的方向相同,一定与AO共线的是 ． 故答案为： ； ；
该实验采用了“等效替代”法即要求两次拉橡皮筋时,要使橡皮筋产生的形变相同,即拉到同一位置； 注意所有要求都要便于操作,有利于减小误差进行,所有操作步骤的设计都是以实验原理和实验目的为中心展开,据此可正确解答本题；
明确实验原理,了解实验误差的存在,知道该实验中“理论值”和“实验值”的区别．
“验证力的平行四边形定则”实验中,我们要知道分力和合力的效果是相同的,这要求同学们对于基础知识要熟练掌握并能正确应用．
五、计算题（本大题共4小题，共52.0分）
18. 一颗在赤道上空运行的人造卫星,其轨道半径为 为地球半径 ,卫星的转动方向与地球自转方
向相同 已知地球自转的角速度为 ,地球表面处的重力加速度为 求
该卫星所在处的重力加速度
；
该卫星绕地球转动的角速度 ；
该卫星相邻两次经过赤道上同一建筑物正上方的时间间隔 ． 【答案】解： 在地球表面处物体受到的重力等于万有引力 在轨道半径为r处,仍有万有引力等于重力 , 解得：
根据万有引力提供向心力 ,得 ,
,
卫星绕地球做匀速圆周运动,建筑物随地球自转做匀速圆周运动,当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于 时,卫星再次出现在建筑物上空
以地面为参照物,卫星再次出现在建筑物上方时,建筑物随地球转过的弧度比卫星转过弧度少 。 即 解得：
答： 在轨道半径为r处的重力加速度为 ；
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人造卫星绕地球转动的角速度为为 ；
该卫星相邻两次经过赤道上同一建筑物正上方的时间间隔 为 。
【解析】在地球表面处物体受到的重力等于万有引力 ,化简可得在轨道半径为r处的重力加速度。
,在轨道半径为r处,仍有万有引力等于重力
人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,由地球的万有引力提供向心力 ,结合黄金代换计算人造卫星绕地球转动的角速度 ,卫星绕地球做匀速圆周运动,建筑物随地球自转做匀速圆周运动,当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于 时,卫星再次出现在建筑物上空。
该题为天体运动的典型题型,由万有引力提供向心力,再根据向心力的基本公式求解,解题过程中注意黄金代换式
的应用。
19. 如图所示,粗糙的斜面AB下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B,整个装置竖直放置,C是最低点,圆心角
,D与圆心O等高,圆弧轨道半径 ,斜面长 。现有一个质量 的小物体P从斜面AB上端A点无初速度下滑,物体P与斜面AB之间的动摩擦因数 。不计空气阻
,,求： 力, ,
物体P第一次通过C点时的速度大小 ； 物体P第一次通过C点时对轨道的压力大小 ； 物体P从D点向上到达最高点为E,求E到D的高度。 【答案】解： 物体P从A下滑道C的过程中,根据动能定理得：
解得： ；
物体在C点,根据牛顿第二定律得：
解得：
根据牛顿第三定律可知,物体P对C点的压力 , 令ED间的高度为h,C到E由机械能守恒定律知：
,
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