（1）下面列举了该实验的几个操作步骤： A．按照图示的装置安装器件；

B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；

C．先释放重物，后接通电源开关，打出一条纸带； D．用天平测量出重物的质量

E．测量打出的纸带上某些点间的距离；

F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．

其中没有必要进行的步骤是 D ，操作不恰当的步骤是 BC （将其选项对应的字母填在横线处）

（2）如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为27.94cm、32.78cm、38.02cm、43.65cm、49.66cm、56.07cm已知打点计时器所用的电源是50Hz的交流点，重物的质量为0.5kg，则从计时器打下点O到打下点D的过程中，重物减小的重力势能△EP= 2.18 J，重物增加的动能△EK= 2.12 J，两者不完全相等的主要原因是 存在阻力 （重2

力加速度g取10m/s，计算结果保留三位有效数字）

考点： 验证机械能守恒定律．

专题： 实验题；机械能守恒定律应用专题．

分析： （1）通过实验的原理确定需要测量的物理量，从而确定不需要的测量步骤．实验时，打点计时器应接交流电源，先接通电源，再释放纸带；

（2）纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值． 解答： 解：因为我们是比较mgh、

的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．故

D没有必要．

应将打点计时器接到电源的交流输出端上，故B错误．

开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故C错误． 故答案为：D、BC

（2）重力势能减小量△Ep=mgh=0.5×10×0.4365J=2.18J． 利用匀变速直线运动的推论 vD=

EkD=mvB=×0.5×（2.91） J=2.12J

动能增加量△Ek=EkD﹣0=2.12J

由于存在阻力作用，所以减小的重力势能大于动能的增加了． 故答案为：（1）D；BC；（2）2.18；2.12；存在阻力．

点评： 解决本题的关键知道实验的原理，通过原理确定所需测量的物理量，以及知道实验中的注意事项，在平时的学习中，需加以总结，要熟记求纸带上某点瞬时速度的求法． 17．（10分）（2015春?泰州期末）质量为m的同步卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，已知地球的半径为R，地球自转的周期为T，引力常量为G，求： （1）同步卫星绕地球运行的线速度； （2）地球的质量；

（3）同步卫星受到的万有引力．

考点： 万有引力定律及其应用． 专题： 万有引力定律的应用专题．

分析： （1）由线速度v=rω可求得线速度． （2）由万有引力提供向心力可得地球的质量． （3）由F=G

求得F．

r

22

解答： 解：（1）线速度：v=rω=

（2）万有引力提供向心力：

则有：M=

（3）万有引力：F=G

答：（1）同步卫星绕地球运行的线速度为r

（2）地球的质量M=

（3）同步卫星受到的万有引力为F=G

点评： 解决本题的关键掌握万有引力提供向心力理论，并能灵活运用 18．（14分）（2015春?泰州期末）如图所示，半径为R=0.4m的光滑半圆形轨道处于竖直平面内，最高点为C点，半圆轨道与粗糙水平地面相切于圆环的端点B，在水平地面上的A点有一带正电小物块处于静止状态，物块质量m=0.1kg，电荷量q=1.0×10C，与地面的动摩擦因数μ=0.2，A点与B点的距离x=1m，在竖直线BC的右侧加一水平向左的匀强电场．释放小物块，小物块刚好能够通过圆轨道的C点，求：

﹣3

（1）物体在B点所受轨道的支持力大小； （2）匀强电场的场强E的大小；

（3）物块通过C点时，电场立即反向且大小保持不变，则物块落地点距离A点多远？

考点： 带电粒子在匀强电场中的运动． 专题： 带电粒子在电场中的运动专题．

分析： （1）由牛顿第二定律求物体到达C点的速度，由机械能守恒定律求出物体在B点的速度，然后由牛顿第二定律求出支持力．

（2）物体从A到B过程由动能定理可以求出电场强度．

（3）物体离开C后，在竖直方向做自由落体运动，在水平方向做匀加速直线运动，应用匀变速直线运动规律求出物块落地点到A的距离． 解答： 解：（1）物体恰好到达C点，重力提供向心力，由牛顿第二定律得： mg=m

，

代入数据解得：vC=2m/s，

从B到C过程物体机械能守恒，由机械能守恒定律得： mvB=mvC+mg?2R，

2

2

在B点，由牛顿第二定律得：F﹣mg=m解得：F=6mg=6N；

（2）从A到B过程，由动能定理得：

，

qEx﹣μmgx=mvB﹣0，解得：E=1200N/C；

（3）物体离开C后，在竖直方向做自由落体运动，在水平方向做匀加速直线运动， 在竖直方向：2R=gt， 在水平方向：s=vCt+at，

由牛顿第二定律得：qE=ma， 解得：s=1.76m，

物块落在A点右侧0.76m处； 答：（1）物体在B点所受轨道的支持力大小为6N； （2）匀强电场的场强E的大小为1200N/C；

（3）物块通过C点时，电场立即反向且大小保持不变，物块落在A点右侧0.76m处．

22

2

点评： 本题是一道力学综合题，难度较大，分析清楚物体的运动过程是正确解题的关键，应用牛顿第二定律、机械能守恒定律、动能定理与匀变速直线运动规律可以解题．

19．（13分）（2015春?泰州期末）如图所示，一个与平台连接的足够长斜坡倾角为θ，sinθ=

3

，

一辆卡车的质量为5×10kg，设卡车运动过程中所受空气阻力和地面阻力之和与速度成正比，

2

即f=kv．关闭发动机，卡车能沿斜坡匀速下滑，匀速运动的速度为12km/h，g取10m/s （1）求比例系数k；

（2）现使卡车乙恒定功率P沿斜坡向上行驶，达到的最大速度为53km/h，求功率P；

（3）当卡车以54km/h开上平台后，继续保持次恒定功率行驶10s，再次达到匀速行驶，其卡车开上平台后到匀速行驶的过程中克服阻力所做的功．

考点： 动能定理的应用；功率、平均功率和瞬时功率． 专题： 动能定理的应用专题．

分析： 卡车在斜面上下滑时，当阻力和重力分力平衡时卡车速度最大，依列式求解即可，当卡车沿斜面向上行驶时，牵引与阻力以及重力的分力平衡，根据平衡求得此时的牵引力，再根据P=FV求得卡车此时的功率；当卡车冲上平台后，因牵引力大于阻力，故卡车将做加速运动，由于卡车功率一定，故随着速度的增加卡车的牵引力将减小，当牵引力与阻力平衡时卡车将开始做匀速运动，此时的速度即为卡车以该功率运动时的最大速度．在这一过程中卡车发动机做的功W=Pt，阻力做功Wf，则合外力做的功等于卡车动能的变化．列式求解即可． 解答： 解：（1）卡车沿斜面下滑时受到沿斜面向上的阻力，当汽车所受阻力与重力沿斜面向下的分力大小相等时，汽车具有最大速度，所以有： mgsinθ=kvm

则根据题意有：k===500Ns/m

（2）汽车沿斜面向上行驶时，沿斜面方向受到向上的牵引力F和沿斜面向下的阻力f和沿斜面向下的重力分力mgsinθ，当汽车速度最大时有： F=f+mgsinθ

根据题意有当汽车速度最大时汽车所受的阻力为：f=kvm 所以有汽车速度最大时的牵引力：F=kvm+mgsinθ 根据P=FV得此时汽车的功率：P=Fvm=

解得：P=137.5KW；

（3）卡车开上平台后，受牵引力和阻力作用，卡车先做加速度逐渐减小的加速运动，当汽车牵引力等于阻力时卡车做匀速直线运动，令此时卡车速度为v2 则根据题意有：此时卡车牵引力：F2=f2=kv2 卡车的功率：P=