1、分数高2011级高三物理实验计算试题（43）（本题共3小题，共18+18分）完成时间：2011年4月 日 点 分- 点 分， 1. 某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。滑块和位移传感器发射部分的总质量m= kg；滑块和轨道间的动摩擦因数= （重力加速度g取10m/s2）位移传感器接收部分滑块力传感器位移传感器发射部分重物轨道（b）F/N1-2024a/ms-2（a）2为了测量一个量程03V、内阻约3k的电压表V1的内电阻，提供的实
2、验器材有：A待测电压表V1；B电流表A1（00.6A，内阻约0.2）C电压表V2（量程010V，内电阻约10k）；D滑动变阻器R1（050，额定电阻0.5A）；E定值电阻R=5k；F电源E（电动势8V，内阻较小）G开关一个，导线若干。（1）在虚线框内画出正确的实验电路图（要求测量值尽可能精确，测量范围尽可能大一些，所使用的器材用相应的符号在电路图中标出）（2）实验时需要测得的物理量有： （用符号表示并说明其物理意义）（3）待测电压表内电阻表达式为Rx= (用（2）中符号表示）。3为了研究过山车的原理，某兴趣小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为37、长为l = 2.0m的粗糙倾斜轨道AB，
3、通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除 AB 段以外都是光滑的。其AB 与BC 轨道以微小圆弧相接，如图所示一个小物块以初速度v04.0m/s从某一高处水平抛出，到A点时速度方向恰好沿 AB 方向，并沿倾斜轨道滑下已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数 = 0.50（g10m/s2、sin37 0.60、cos37 0.80）求小物块到达A点时速度。要使小物块不离开轨道，并从轨道DE滑出，求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件？ 为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道 AB，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件？参考答案1. 0.5Kg 0.2 2. (1) （4分）如图(
4、2)电压表的读数，电压表的读数（4分）(3) （4分）3. 小物块做平抛运动，经时间 t 到达A处时，令下落的高度为h，水平分速度v0，竖直速度为vy，小物块恰好沿斜面AB方向滑下，则tan37 = vy/ v0 （2分）得vy = 3 m/s，所以小物块到A点的速度为5m/s（2分） 物体落在斜面上后，受到斜面的摩擦力 f = FN = mgcos37（1分）设物块进入圆轨道到达最高点时有最小速度v1，此时物块受到的重力恰好提供向心力，令此时的半径为 R0，则mg = mv12/R0（2分）物块从抛出到圆轨道最高点的过程中，根据动能定理有：mg(h + lsin37 2R0) mgcos37l = mv12/2 mv02/2. （2分）联立上式，解得R0 = 0.66m （1分）若物块从水平轨道 DE 滑出，圆弧轨道的半径满足 R1 0.66m（1分） 为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道 AB，则物块上升的高度须小于或于某个值R，则 mg(h + lsin37) mgcos37l mgR = 0 mv02/2（2分）解得R = 1.65m（1分） 物块能够滑回倾斜轨道 AB，则 R2 1.65m（1分）
