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11.(6分)某興趣小組想通過(guò)物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究“合外力做功和物體速度變化的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)開始前，他們提出了以下幾種猜想 ：①W∝ v，②W∝v，③W∝v2。他們的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個(gè)速度傳感器(用來(lái)測(cè)量物體每次通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度)，每次實(shí)驗(yàn)，物體從不同初始位置處由靜止釋放。
第11題圖
同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了以下表格來(lái)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。其中L1、L2、L3、L4…代表物體分別從不同初始位置處無(wú)初速釋放時(shí)初始位置到速度傳感器的距離，v1、v2、v3、v4…表示物體每次通過(guò)Q點(diǎn)的速度。
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 …
L L1 L2 L3 L4 …
v v1 v 2 v 3 v4 …
他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的L-v圖象，并得出結(jié)論W∝v2。他們的做法 (填“是”或“不”)合適，你有什么好的建議?建議： 。
在此實(shí)驗(yàn)中，木板與物體間摩擦力的大小______(填“會(huì)”或“不會(huì)”)影響探究出的結(jié)果。
12.(14分)如圖甲所示，用包有白紙的質(zhì)量為1.00kg的圓柱棒替代紙帶和重物;蘸有顏料的毛筆固定在電動(dòng)機(jī)的飛輪上并隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，以替代打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.燒斷懸掛圓柱棒的線后，圓柱棒豎直自由下落，毛筆就在圓柱棒面的紙上畫出記號(hào)。如圖乙所示.設(shè)毛筆接觸棒時(shí)不影響棒的運(yùn)動(dòng)，測(cè)得記號(hào)之間的距離依次為26 .0 mm、50.0 mm、74.0mm、98.0 mm、122.0 mm、146.0 mm，由此可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1200 r/min”字樣。根據(jù)以上內(nèi)容回答下列問(wèn)題。
(1)毛筆畫相鄰兩條線的時(shí)間間隔T= s.
(2)根據(jù)圖乙所給的數(shù)據(jù)可知：毛筆畫下記號(hào)“3”時(shí)，圓柱棒下落的速度V3= m/s;畫下記號(hào)“6”時(shí)，圓柱棒下落的速度V6= m/s;在毛筆畫下記號(hào)“3”到畫下記號(hào)“6”的這段時(shí)間內(nèi)，棒的動(dòng)能的增加量為 J，重力勢(shì)能的減少量為 J.
三、計(jì)算題：本大題共4小題，共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
13. 把帶電荷量2×10-8 C 的正點(diǎn)電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)，要 克服電 場(chǎng)力做功8×10-6 J，若把該電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的B點(diǎn)，需克服電場(chǎng)力做功2×10-6 J，取無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零.求：
(1)A點(diǎn)的電勢(shì).
(2)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差.
(3)若把2×10-5 C的負(fù)電荷由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做的功.
14.汽車的質(zhì)量為4×10 3㎏，額定功率為30kW，運(yùn)動(dòng)中阻力大小為車重的0.1倍。汽車在水平路面上從靜止開始以8×10 3N的牽引力出發(fā)，求：(g取10m/s2 )
(1)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)的時(shí)間汽車達(dá)到額定功率?
(2)汽車達(dá)到額定功率后保持功率不變，運(yùn)動(dòng)中速度多大?
(3)汽車加速度為0.6m/s2時(shí)速度多大?(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
15.如圖所示，光滑絕緣的細(xì)圓管彎成半徑為R的半圓形，固定在豎直面內(nèi)，管口B、C的連線水平.質(zhì)量為m的帶正電小球從B點(diǎn)正上方的A點(diǎn)自由下落，A、B兩點(diǎn)間距離為4R.從小球(小球直徑小于細(xì)圓管直徑)進(jìn)入管口開始，整個(gè)空間中突然加上一個(gè)斜向左上方的勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球所受電場(chǎng)力在豎直方向上的分力方向向上，大小與重力相等，結(jié)果小球從管口C處離開圓管后，又能經(jīng)過(guò)A點(diǎn). 設(shè)小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量沒(méi)有改變，重力加速度為g，求：
(1)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)小球受到的電場(chǎng)力大小;
(3)小球經(jīng)過(guò)管口C處時(shí)對(duì)圓管壁的壓力.
16.如圖所示，將直徑為2R的半圓形導(dǎo)軌固定在豎直面內(nèi)的A、B兩點(diǎn)，直徑AB與豎直方向的夾角為60°。在導(dǎo)軌上套一質(zhì)量為m的小圓環(huán)，原長(zhǎng)為2R、勁度系數(shù) 的彈性輕繩穿過(guò)圓環(huán)且固定在A、B兩點(diǎn)。已知彈性輕繩滿足胡克定律，形變量相同時(shí)彈性勢(shì)能也相等，且彈性繩始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，不計(jì)一切摩擦。將圓環(huán)由A點(diǎn)正下方的C點(diǎn)靜止釋放，當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌的最低點(diǎn)D點(diǎn)時(shí)，求
(1)圓環(huán)的速率v;
(2)導(dǎo)軌對(duì)圓環(huán)的作用力F的大小?
11.(6分)某興趣小組想通過(guò)物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究“合外力做功和物體速度變化的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)開始前，他們提出了以下幾種猜想 ：①W∝ v，②W∝v，③W∝v2。他們的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個(gè)速度傳感器(用來(lái)測(cè)量物體每次通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度)，每次實(shí)驗(yàn)，物體從不同初始位置處由靜止釋放。
第11題圖
同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了以下表格來(lái)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。其中L1、L2、L3、L4…代表物體分別從不同初始位置處無(wú)初速釋放時(shí)初始位置到速度傳感器的距離，v1、v2、v3、v4…表示物體每次通過(guò)Q點(diǎn)的速度。
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 …
L L1 L2 L3 L4 …
v v1 v 2 v 3 v4 …
他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的L-v圖象，并得出結(jié)論W∝v2。他們的做法 (填“是”或“不”)合適，你有什么好的建議?建議： 。
在此實(shí)驗(yàn)中，木板與物體間摩擦力的大小______(填“會(huì)”或“不會(huì)”)影響探究出的結(jié)果。
12.(14分)如圖甲所示，用包有白紙的質(zhì)量為1.00kg的圓柱棒替代紙帶和重物;蘸有顏料的毛筆固定在電動(dòng)機(jī)的飛輪上并隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，以替代打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.燒斷懸掛圓柱棒的線后，圓柱棒豎直自由下落，毛筆就在圓柱棒面的紙上畫出記號(hào)。如圖乙所示.設(shè)毛筆接觸棒時(shí)不影響棒的運(yùn)動(dòng)，測(cè)得記號(hào)之間的距離依次為26 .0 mm、50.0 mm、74.0mm、98.0 mm、122.0 mm、146.0 mm，由此可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1200 r/min”字樣。根據(jù)以上內(nèi)容回答下列問(wèn)題。
(1)毛筆畫相鄰兩條線的時(shí)間間隔T= s.
(2)根據(jù)圖乙所給的數(shù)據(jù)可知：毛筆畫下記號(hào)“3”時(shí)，圓柱棒下落的速度V3= m/s;畫下記號(hào)“6”時(shí)，圓柱棒下落的速度V6= m/s;在毛筆畫下記號(hào)“3”到畫下記號(hào)“6”的這段時(shí)間內(nèi)，棒的動(dòng)能的增加量為 J，重力勢(shì)能的減少量為 J.
三、計(jì)算題：本大題共4小題，共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
13. 把帶電荷量2×10-8 C 的正點(diǎn)電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)，要 克服電 場(chǎng)力做功8×10-6 J，若把該電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的B點(diǎn)，需克服電場(chǎng)力做功2×10-6 J，取無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零.求：
(1)A點(diǎn)的電勢(shì).
(2)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差.
(3)若把2×10-5 C的負(fù)電荷由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做的功.
14.汽車的質(zhì)量為4×10 3㎏，額定功率為30kW，運(yùn)動(dòng)中阻力大小為車重的0.1倍。汽車在水平路面上從靜止開始以8×10 3N的牽引力出發(fā)，求：(g取10m/s2 )
(1)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)的時(shí)間汽車達(dá)到額定功率?
(2)汽車達(dá)到額定功率后保持功率不變，運(yùn)動(dòng)中速度多大?
(3)汽車加速度為0.6m/s2時(shí)速度多大?(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
15.如圖所示，光滑絕緣的細(xì)圓管彎成半徑為R的半圓形，固定在豎直面內(nèi)，管口B、C的連線水平.質(zhì)量為m的帶正電小球從B點(diǎn)正上方的A點(diǎn)自由下落，A、B兩點(diǎn)間距離為4R.從小球(小球直徑小于細(xì)圓管直徑)進(jìn)入管口開始，整個(gè)空間中突然加上一個(gè)斜向左上方的勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球所受電場(chǎng)力在豎直方向上的分力方向向上，大小與重力相等，結(jié)果小球從管口C處離開圓管后，又能經(jīng)過(guò)A點(diǎn). 設(shè)小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量沒(méi)有改變，重力加速度為g，求：
(1)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)小球受到的電場(chǎng)力大小;
(3)小球經(jīng)過(guò)管口C處時(shí)對(duì)圓管壁的壓力.
16.如圖所示，將直徑為2R的半圓形導(dǎo)軌固定在豎直面內(nèi)的A、B兩點(diǎn)，直徑AB與豎直方向的夾角為60°。在導(dǎo)軌上套一質(zhì)量為m的小圓環(huán)，原長(zhǎng)為2R、勁度系數(shù) 的彈性輕繩穿過(guò)圓環(huán)且固定在A、B兩點(diǎn)。已知彈性輕繩滿足胡克定律，形變量相同時(shí)彈性勢(shì)能也相等，且彈性繩始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，不計(jì)一切摩擦。將圓環(huán)由A點(diǎn)正下方的C點(diǎn)靜止釋放，當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌的最低點(diǎn)D點(diǎn)時(shí)，求
(1)圓環(huán)的速率v;
(2)導(dǎo)軌對(duì)圓環(huán)的作用力F的大小?