物理高考实验计算题小卷

练习二十八

1. 某实验小组采用如图所示的装置探究“合外力做功与速度变化的关系”。实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点。小车所受到的拉力F 为0.20N ，小车的质量为200g 。

①实验前，木板左端被垫起一些，使小车在不受拉力作用时做匀速直线运动。这样做的目的是（ ）

A ．为了平稳摩擦力

B ．增大小车下滑的加速度

C ．可使得细绳对小车做的功等于合外力对小车做的功

D ．可以用质量较小的砝码就可以拉动小车，以满足砝码质量远小于小车质量的要求

②同学甲选取一条比较理想的纸带做分析。小车刚开始运动时对应在纸带上的点记为起始点O ，在点迹清楚段依次选取七个计数点A 、B 、C 、D 、E 、F 、G ，相邻计数点间的时间间隔为0.1s 。测量起始点O 至各计数点的距离，计算计数点对应小车的瞬时速度、计数点与O 点之间的速度平方差、起始点O 到计算点过程中细绳对小车做的功。其中计数点D 的三项数据没有计算，请完成计算并把结果填入表格中。

③以W 为纵坐标、以△v 2为

横坐标在方格纸中作出W ---△v 2

图象。B 、C 、E 、F 四点

已经在图中描出，请在图中描出D 点，并根据描点合理画出图象。 ④根据图象分析得到的结论 。

点迹 O A B C D E F G x /cm 15.50 21.60 28.61 36.70 45.75 55.75 66.77 v /(m ﹒s -1) 0.656 0.755 0.953 1.051 △v 2/(m 2﹒s -2) 0.430 0.570 0.908 1.105 W /J 0.0432 0.0572 0.0915 0.112 ●

● ● ● ● ● ● ● B C D E F G A O W /

0.120.060.040.020 v 2/(m 2﹒

2.如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L =1 m 。导轨平面与水平面成θ＝37︒角，下端连接阻值为R 的电阻。匀强磁场方向垂直于导轨平面向上，磁感应强度为B =0.4T 。质量为0.2 kg 、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直且保持良好接触，它们间的动摩擦因数为μ=0.25。金属棒沿导轨由静止开始下滑，当金属棒下滑速度达到稳定时，速度大小为10 m/s 。（取g ＝10 m/s 2，sin 37︒＝0.6，cos 37︒＝0.8）。求：

（1）金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小；

（2）当金属棒下滑速度达到稳定时电阻R 消耗的功率； （3）电阻R 的阻值。

3.1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，巧妙地利用带电粒子在磁场中的运动特点，解决了粒子的加速问题。现在回旋加速器被广泛应用于科学研究和医学设备中。

某型号的回旋加速器的工作原理如图甲所示，图为俯视图乙。回旋加速器的核心部分为D 形盒，D 形盒装在真空容器中，整个装置放在巨大的电磁铁两极之间的强大磁场中，磁场可以认为是匀强在场，且与D 形盒盒面垂直。两盒间狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。D 形盒半径为R ，磁场的磁感应强度为B 。设质子从粒子源A 处时入加速电场的初速度不计。质子质量为m 、电荷量为+q 。加速器接一定涉率高频交流电源，其电压为U 。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。

(1)求质子第1次经过狭缝被加速后进入D 形盒运动轨道的半径r 1；

(2)求质子从静止开始加速到出口处所需的时

间t ；

(3)如果使用这台回旋加速器加速α粒子，需

要进行怎样的改动？请

写出必要的分析及推理。

R

θ a b

B

高频电源

R A B

D 2

1 D 1

1 图甲 图乙

练习二十七

1.在“探究力的平行四边形定则”的实验中，用

图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮

条的另一端拴上两条细绳，细绳另一端系着绳套

B、C（用来连接弹簧测力计）．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．

①本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中B

的示数为_______N。

②．在实验中，如果只将细绳换成橡皮筋，其它

步骤没有改变，那么实验结果 _______（填“会”

或“不会”）发生变化．

③．本实验采用的科学方法是

A．理想实验法B．控制变量法

C．等效替代法D．建立物理模型法

U( V) 0.0 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 I( A ) 0.000 0.050 0.100 0.150 0.180 0.195 0.205 0.215

①分析上表内实验数据可知，应选用的实验电路图是图（填“甲”或“乙” ）；

②在方格纸内画出小灯泡的U－I曲线。

分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而

（填“变大” 、“变小”或“不

变” ）；

③如图丙所示，用一个阻值为10Ω定值电阻R

和上述小灯泡组成串联电路，连接到内阻不计、

电动势为3V的电源上。则流过灯泡的电流约

为 A。

3.如图所示，在水平地面上固定一个倾角θ=37°、表面

光滑的斜面体，物体A 以v 1=6m/s 的初速度沿斜面上滑，同时在物体A 的正上方，有一物体B 以某一初速度水平抛出。如果当A 上滑到最高点时恰好被B 物体击中。若A 、B 均可看作质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g 取10m/s 2，试求： （1）物体A 上滑到最高点所用的时间t ； （2）物体B 抛出时的初速度v 2；

（3）物体A 、B 间初始位置的高度差h 。

4.有一质量m =1000kg 的轿车，在平直公路上以ν1=90km/h 的速度匀速行驶，此时发动机的输出功率P =50kW ，全部用于轿车的牵引。某时刻起，保持发动机的输出功率不变，启动利用电磁阻尼带动的电动机为车载蓄电池充电，轿车做减速运动。运动L =72m 后，轿车速度变为ν2=72km/h ，此过程中发动机输出功率的20%用于轿车的牵引，80%用于供给发电机工作，发电机获得能量的50%转化为蓄电池的电能。假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。 （1）求轿车运动中受到的阻力F 阻的大小；

（2）求在上述过程中蓄电池获得的电能E 电的大小；

（3）若该车可以利用所储存的电能作为动力来源，则轿车仅用上述过程中获得的电能E 电维持匀速运动，能行驶的距离L ’的大小是多少？

A B