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（17分）

I．（5分）做勻變速直線運動的小車，牽引一條紙帶通過打點計時器，交流電電源的頻率是50Hz，由紙帶上打出的某一點開始，每點剪下一段紙帶，按如圖所示，每一條紙帶下端與x軸相重合，在左邊與y軸平行，將紙帶粘在坐標(biāo)系中，求：（計算結(jié)果保

留小數(shù)點后面三位數(shù)字）

   （1）所剪的這0.6s內(nèi)的平均速度是     m/s；

   （2）物體運動的加速度是       m/s²。

II．（6分）因為手邊沒有天平，小王同學(xué)思考如何利用一已知勁度系數(shù)為k的彈簧和長度測量工具來

粗測一小球的質(zhì)量，他從資料上查得彈簧的彈性勢能為彈簧形變量）后，設(shè)計了如下實驗：將彈簧一端固定在水平桌面上，另一端緊靠小球，彈簧原長時小球恰好在桌邊，然后壓縮彈簧并測得壓縮量x，釋放彈簧，小球飛出后落在水平地面上，測出桌高h(yuǎn)以及落點到桌邊沿的水平距離s。

   （1）請你推導(dǎo)出小球質(zhì)量的表達式：          。

   （2）如果桌面摩擦是本次實驗誤差的主要因素，那么小球質(zhì)量的測量值將     （填“偏大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”）。

 

    III．（6分）在“用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內(nèi)電阻”的實驗中

   （1）備有如下器材。

           A．干電池2節(jié)；                              B．滑動變阻器（0~20Ω）

              C．滑動變阻器（0~1kΩ）               D．電壓表（0~3V）；

              E．電流表（0~0.6A）                       F．電流表（0~3A）

              G．開關(guān)、導(dǎo)線若干

        其中滑動變阻器應(yīng)選       ，電流表應(yīng)選       。（只填器材前的序號）

   （2）為了最大限度地減小實驗誤差，請在虛線框中畫出該實驗最合理的電路圖。

I．做勻變速直線運動的小車，牽引一條紙帶通過打點計時器，交流電電源的頻率是50Hz，由紙帶上打出的某一點開始，每點剪下一段紙帶，按如圖1所示，每一條紙帶下端與x軸相重合，在左邊與y軸平行，將紙帶粘在坐標(biāo)系中，求：（計算結(jié)果保
留小數(shù)點后面三位數(shù)字）
（1）所剪的這0.6s內(nèi)的平均速度是______m/s；
（2）物體運動的加速度是______m/s²．
II．因為手邊沒有天平，小王同學(xué)思考如何利用一已知勁度系數(shù)為k的彈簧和長度測量工具來粗測一小球的質(zhì)量，他從資料上查得彈簧的彈性勢能為彈簧形變量）后，設(shè)計了如圖2實驗：將彈簧一端固定在水平桌面上，另一端緊靠小球，彈簧原長時小球恰好在桌邊，然后壓縮彈簧并測得壓縮量x，釋放彈簧，小球飛出后落在水平地面上，測出桌高h(yuǎn)以及落點到桌邊沿的水平距離s．
（1）請你推導(dǎo)出小球質(zhì)量的表達式：______．
（2）如果桌面摩擦是本次實驗誤差的主要因素，
那么小球質(zhì)量的測量值將______（填“偏大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”）．
III．在“用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內(nèi)電阻”的實驗中
（1）備有如下器材．
A．干電池2節(jié)；B．滑動變阻器（0～20Ω）
C．滑動變阻器（0～1kΩ）D．電壓表（0～3V）；
E．電流表（0～0.6A）F．電流表（0～3A）
G．開關(guān)、導(dǎo)線若干
其中滑動變阻器應(yīng)選______，電流表應(yīng)選______．（只填器材前的序號）
（2）為了最大限度地減小實驗誤差，請在虛線框中（圖3）畫出該實驗最合理的電路圖．

某同學(xué)在“測勻變速直線運動的加速度”的實驗中，用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共七個計數(shù)點，其相鄰點間的距離如圖3-2-10所示，每兩個相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為0.10 s.

圖3-2-10

（1）試根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離，用逐差法計算小車的加速度.

（2）計算出打下B、C、D、E、F五個點時小車的瞬時速度(要求保留三位有效數(shù)字)：

v_B=__________m/s,v_C=___________m/s,v_Ｄ=___________m/s，v_Ｅ=___________m/s,v_Ｆ=________m/s.

(3)將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度標(biāo)在如圖3-2-11所示的坐標(biāo)紙上，并畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關(guān)系圖線.

圖3-2-11

(4)根據(jù)第(3)問中畫出的vt圖線，求出小車運動的加速度為__________m/s².(保留兩位有效數(shù)字)

思路解析  本題較為全面地考查了處理紙帶的基本素質(zhì)，即利用物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度，求出某點的瞬時速度.物體的加速度則常用逐差法和圖象法兩種求出.

2003年11月16日，在太空遨游94圈的“神舟”五號載人飛船返回艙按預(yù)定計劃，載著植物種子等各種實驗品，安全降落在內(nèi)蒙古中部草原.“神舟”五號載人飛船在返回時先要進行姿態(tài)調(diào)整，飛船的返回艙與留軌艙分離，返回艙以近8 km/s的速度進入大氣層，當(dāng)返回艙距離地面30 km時，返回艙上的回收發(fā)動機啟動，相繼完成拉出天線，拋出底蓋等動作.在飛船返回艙距離地面20 km以下的高度后，速度減為200 m/s而勻速下降，此段過程中返回艙所受的空氣阻力為F′=ρv²S，式中ρ為大氣密度,v是返回艙的運動速度,S為與形狀有關(guān)的阻力面積.當(dāng)返回艙距地面高度為10 km時，打開面積是1 200 m²的降落傘，直到速度達到8.0 m/s后勻速下落.為實現(xiàn)軟著陸（即著陸時返回艙的速度為0），當(dāng)返回艙離地面1.2 m時反沖發(fā)動機點火，使返回艙落地速度減為零，返回艙此時的質(zhì)量為2.7×10³ kg，g=10 m/s².

思考：

(1)用字母表示出返回艙在速度為200 m/s時的質(zhì)量；

(2)分析打開降落傘到反沖發(fā)動機點火前，返回艙的加速度和速度的變化情況；

(3)求反沖發(fā)動機的平均反沖力的大小.