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為了測(cè)量?jī)蓮埣堉�間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，在木塊A和木板B上貼上待測(cè)的紙，將木板B固定在水平桌面上，沙桶通過細(xì)線與木塊A相連．
（1）調(diào)節(jié)沙桶中沙的多少，使木塊A勻速向左運(yùn)動(dòng)．測(cè)出沙桶和沙的總質(zhì)量為m，以及貼紙木塊A的質(zhì)量M，則兩紙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

m

M

m

M

；
（2）在實(shí)際操作中，發(fā)現(xiàn)要保證木塊A做勻速運(yùn)動(dòng)比較困難，有同學(xué)對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)：實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，木塊A的右端接在力傳感器上（傳感器與計(jì)算機(jī)相連接，從計(jì)算機(jī)上可讀出對(duì)木塊的拉力），使木板B向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊A能夠保持靜止．若木板B向左勻速拉動(dòng)時(shí)，傳感器的讀數(shù)為F₁，則兩紙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

F1

Mg

F1

Mg

；當(dāng)木板B向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器的讀數(shù)為F₂

=

=

F₁（填“＞”、“=”或“＜”）．

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為了測(cè)定物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：物塊放在長(zhǎng)木板上，木板固定在水平桌面上，物塊前方裝有輕質(zhì)小滑輪，沙桶和彈簧秤通過繞在滑輪上的細(xì)繩相連，請(qǐng)回答如下問題：

（1）要完成本實(shí)驗(yàn)，使用的器材及其在實(shí)驗(yàn)中的作用如下：
①?gòu)椈沙�，用于測(cè)細(xì)線的拉力F；
②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、交流電源（50Hz）、紙帶、導(dǎo)線、刻度尺，用于測(cè)量物塊的加速度a；
③天平用于測(cè)量                  （填相應(yīng)的物理量及符號(hào)）；
④其它器材如圖所示。
（2）實(shí)驗(yàn)開始前，要對(duì)彈簧秤校零，以及調(diào)整木板端滑輪的高度使繩子水平。
（3）設(shè)動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則（1）中各物理量之間的關(guān)系是______        ．（用相應(yīng)物理量的代數(shù)式表示）
（4）為了減小誤差，必須采用多次測(cè)量，改變沙桶質(zhì)量，得到多組a-F的測(cè)量值填入下表，其中第3次實(shí)驗(yàn)中，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到一段紙帶，某同學(xué)對(duì)紙帶的測(cè)量如下圖所示，請(qǐng)計(jì)算出此次實(shí)驗(yàn)中物塊的加速度大小，填入表中相應(yīng)的位置。（保留二位有效數(shù)字）

以圖象法處理數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上畫出a-F圖線。

（5）取重力加速度g=l0m/s²，根據(jù)圖線可求得動(dòng)摩擦因數(shù)約為μ= ；還可求得物塊質(zhì)量m的大小約為  。

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1、C    2、B    3、C    4、D    5、C    6、BC    7、AB    8、BD    9、BD   

10、CD   

11、（1）4.01                                    …………3分

(2)0.401                                     …………3分

(3)1.45                                      …………3分

12、（1）3.2m/s²                                 …………4分

（2）見下圖                                     …………4分

（3）實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分       …………3分

13、（11分）解析：對(duì)于啟動(dòng)狀態(tài)有：          …………（2分）

得                                …………（1分）

對(duì)于制動(dòng)狀態(tài)有：             …………（2分）         

得                                …………（1分）

（2）電梯勻速運(yùn)動(dòng)的速度             …………（1分）

從圖中讀得，電梯勻速上升的時(shí)間t₂=26s，電梯運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t=28s

所以總位移          …………（2分）

層高                                    …………（2分）

14、（12分）解析：甲錯(cuò)。                                        …………（1分）

因?yàn)槟ν熊囈詀 = 0．28m/s²加速3min，速度將達(dá)到υ_m = at = 0．28×180m/s = 50．4m/s，大于摩托車的最大速度30m/s．                                   ………… （3分）

乙錯(cuò)。                                                       …………（1分）

若摩托車以a = 0.1m/s²加速，速度達(dá)到30m/s所需時(shí)間為t = = s = 300s，大于題給時(shí)間3min。                                                     …………（3分）

正確解答：從上述分析知道，摩托車追上汽車的過程中，先加速到最大速度υ_m，再以此最大速度υ_m追趕汽車．設(shè)加速到最大速度υ_m所需的時(shí)間為t₀，則以最大速度υ_m追趕的時(shí)間為t-t₀．?

對(duì)摩托車加速段有：υ_m = at₀?                                      …………（1分）

由摩托車和汽車運(yùn)動(dòng)的位移相等可得：at+υ_m（t-t₀） = υt+s₀?         …………（1分）

解得：a = 0.56m/s²．?                                            …………（2分）

15、（13分）解析：（1）機(jī)器人在月球上用彈簧秤豎直懸掛物體，靜止時(shí)讀出彈簧秤的讀數(shù)F，即為物體在月球上所受重力的大小                               …………（3分）

（2）在月球上忽略月球的自轉(zhuǎn)可知  =F  ①                    …………（1分）    ②                                           …………（1分）

飛船在繞月球運(yùn)行時(shí)，因?yàn)槭强拷�月球表面，故近似認(rèn)為其軌道半徑為月球的半徑R，由萬(wàn)有引力提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力可知③          …………（2分）        又 ④                                                     …………（1分）

由①、②、③、④式可知月球的半徑           …………（2分）

月球的質(zhì)量                                      ………… （3分）

16、（13分）解析：（1）從O點(diǎn)上升到M點(diǎn)，豎直方向上：

                                   …………（1分）

                               …………（1分）

水平方向上：

                                      …………（1分）

                                       …………（1分）

           …………（1分）

         …………（2分）

（2）小球由O到N的時(shí)間

                                        …………（1分）

                    …………（1分）

落到N點(diǎn)，重力勢(shì)能變化為零，電場(chǎng)力做功等于機(jī)械能的變化

                               …………（2分）

  …………（2分）

17、（16分）解析：因?yàn)?nbsp;                               …………（1分）

                  所以                                ………… （1分）

                                                      …………（1分）

                                                      …………（1分）

（2）小球如能沿圓環(huán)內(nèi)壁滑動(dòng)到d點(diǎn)，表明小球在d點(diǎn)仍在做圓周運(yùn)動(dòng)，則

當(dāng)Nd已經(jīng)減小到零（表示小球剛能到d點(diǎn)，但球與環(huán)頂已是接觸而無擠壓，處于“若即若離”狀態(tài))時(shí),

度就不可能沿圓環(huán)到達(dá)d點(diǎn)．這就表明小球如能到達(dá)d點(diǎn)，其機(jī)械能至少應(yīng)是

因此小球不可能到達(dá)d點(diǎn)．                                 …………（2分）

                                                          …………（1分）

定是在c、d之間的某點(diǎn)s離開圓環(huán)的．設(shè)半徑Os與豎直方向夾α角，

                                               …………（2分）

小球從s點(diǎn)開始脫離圓環(huán)，所以圓環(huán)對(duì)小球已無彈力，僅由重力G

                                              …………（2分）

將①式代入②式得     mgcosα=2mg（1-cosα）    …………（1分）

cosα=2/3                                …………（1分）

                                                …………（1分）

所以，小球到達(dá)高度為5R/3的s點(diǎn)開始脫離圓環(huán)，做斜上拋運(yùn)動(dòng)．…………（2分）