【题目】某同学把附有滑轮的长木板平放在水平实验桌上，木板右端适当垫高。将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮挂上小吊盘，在小吊盘中放入合适质量的砝码，使小车在小吊盘的牵引下运动，以此定量探究合外力做功与小车及小吊盘中砝码动能变化的关系。实验器材还准备了电磁式打点计时器、导线、复写纸、纸带等，组装的实验装置如图1所示。
（1）若要完成该实验，必需的实验器材还有______。（填写所选器材前面的字母）
A．刻度尺 B．天平（包括配套砝码）
C．低压交流电源 D．低压直流电源
（2）实验开始时，小吊盘中先不放砝码，并调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行。在长木板的右下方适当位置垫上小木块，轻推小车，使小车在木板上_____。（选填选项前面的字母）
A.匀速下滑 B. 匀加速下滑 C. 匀减速下滑
（3）将两个砝码放入小吊盘中，用手按住小车保持静止。接通电源，然后释放小车，获得一条清晰的纸带，如图2所示。纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G。测量OA、OB、OC、OD、OE、OF、OG的距离，计算B、C、D、E、F各点的瞬时速度为vB、vC、vD、vE、vF。其中OB=21.60cm，OD=36.80cm，则可计算得出在纸带上打出C点时小车运动速度大小的测量值vC=_____m/s。（计算结果保留3位有效数字）
（4）以B、C、D、E、F各点到O点的距离x为横轴，对应的瞬时速度的平方v2为纵轴，做出v2-x图象如图3所示。发现v2-x图象是一条过原点的直线，其斜率为k。若该同学漏做了上述步骤（2）中的操作，则绘制的v2-x图象_______。（选填选项前面的字母）
A．仍过原点，但不再是直线
B．仍是直线，但不过原点
C．仍是过原点的直线，但斜率大于k
D．仍是过原点的直线，但斜率小于k
（5）用步骤（3）中测得的数据画出v2-x图象，以B、C、D、E、F各点到O点的距离x为横轴，对应的瞬时速度的平方v2为纵轴，发现所画出的v2-x图象是一条过原点的直线，斜率为k。若测得斜率的值为4，重力加速度g取10m/s2，则小车的质量与小吊盘中两个钩码的总质量之比约为_________。
（6）若该同学将步骤（3）中两个砝码中的一个从细绳左端移到小车中后，重复后续的操作步骤，则新绘制的v2-x图象_______。（选填选项前面的字母）
A．仍过原点，但不再是直线
B．仍是直线，但不过原点
C．仍是过原点的直线，斜率大于k
D．仍是过原点的直线，斜率小于k
（7）在实际实验中发现，小吊盘中砝码的重力所做的功比小车及小吊盘中砝码动能的变化要大一些，分析导致此结果的可能原因是____________________________________。
（8）在实际实验中发现，小吊盘中砝码重力所做的功比小车及小吊盘中砝码动能的变化要小一些，分析导致此结果的可能原因是____________________________________。
【答案】 ABC A 0.760 D 4 D 空气阻力做负功；木板倾斜角度不够，摩擦阻力做负功；滑轮转动时有动能； 平衡摩擦力时，木板倾斜角度过大
【解析】（1）电磁打点计时器需要低压交流电源（而非直流电源），打出的纸带需要刻度尺测量计数点间的距离；要计算合外力做功，即在本实验中需要计算吊盘以及其中的砝码重力做的功，所以还需要天平测量质量，故选ABC．
（2）实验开始前，需要平衡摩擦力，即在小吊盘中先不放砝码时，抬高长木板的右端，轻推小车使得小车在长木板上做匀速直线运动；故A正确；
（3）根据匀变速直线运动中间时刻速度推论可得
；
（4）根据
可知图像的斜率k=2a，设小车的质量为M，小吊盘中两个砝码的质量为m，根据牛顿第二定律可得
，若遗漏平衡摩擦力， 
，加速度变小，但小车仍做初速度为零的匀加速直线运动，所以直线仍过原点，但是斜率表小了，故D正确；
（5）图像的斜率为k=2a，故
，解得
；
（6）两个砝码中的一个从细绳左端移到小车中后，小车仍旧做的是初速度为零的匀加速直线运动，所以仍满足
，图像仍是过原点的直线， 
，故斜率变小，D正确；
（7）该现象出现是由于空气阻力做负功或者木板倾斜角度不够，而使得摩擦阻力做负功；也有可能部分能量转化为滑轮的动能
（8）该现象出现，是由于绳子的拉力大于吊盘及砝码的重力，也就是平衡摩擦力时，木板倾角过大，使得在不挂吊盘时小车受到的合力不为零
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【题目】（12分）如图所示，M为一线圈电阻r=0.4 Ω的电动机，R=24 Ω，电源电动势E=40 V。当S断开时，电流表的示数，I1=1.6 A，当开关S闭合时，电流表的示数为I2=4.0 A。求：
（1）电源内阻。
（2）开关S闭合时电动机发热消耗的功率和转化为机械能的功率。
（3）开关S闭合时电源的输出功率和电动机的机械效率。
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【题目】关于电源，下列说法正确的是
A.电源是把其他形式能转化为电能的装置
B.在电源内部，依靠电场力搬运电荷
C.电源内部存在着由负极指向正极的电场
D.电动势由电源中非静电力的特性决定，跟其体积、外电路无关
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【题目】如图所示，物体A、B经无摩擦的定滑轮用细线连在一起，A物体受水平向右的力F的作用，此时B匀速下降，A水平向左运动，可知（ ）
A.物体A做匀速运动
B.A做加速运动
C.物体A所受摩擦力逐渐增大
D.物体A所受摩擦力逐渐减小
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【题目】关于惯性，下列说法正确的是（ ）
A.汽车行驶越快，惯性越大
B.汽车匀速运动时没有惯性
C.汽车突然启动时，车上的乘客由于惯性向前倾斜
D.人向前奔跑时被绊，由于惯性向前绊倒
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【题目】关于力，下述说法中不正确的是 （ ）
A.地球上的物体，不论是静止还是运动，也不论怎样运动，都要受到重力作用。
B.物体受到力的作用，其运动状态未必改变。
C.只要两物体间发生形变就一定产生弹力。
D.弹力是由于施力物体发生形变而产生的。
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【题目】类比法经常用到科学研究中。科学家在探索未知领域的规律时，常常将在未知新领域实验中得到的测量结果和实验现象与已知的物理规律作类比，从而推测出未知领域可能存在的规律。然后再通过实验进行检验，以确定类比得到的结论是否正确。
经典物理告诉我们，若规定相距无穷远时引力势能为0，则两个质点间引力势能的表达式为
，其中G为引力常量，m1、m2为两个质点的质量，r为两个质点间的距离。
（1）把电荷之间相互作用的力及电势能与万有引力及引力势能作类比，我们可以联想到电荷之间相互作用的力及电势能的规律。在真空中有带电荷量分别为+q1和-q2的两个点电荷，若取它们相距无穷远时电势能为零，已知静电力常量为k，请写出当它们之间的距离为r时相互作用的电势能的表达式。
（2）科学家在研究顶夸克性质的过程中，发现了正反顶夸克之间的强相互作用势能也有与引力势能类似的规律，根据实验测定，正反顶夸克之间的强相互作用势能可表示为
，其中A是已知数值为正的常量，r为正反顶夸克间的距离。请根据上述信息，推测正反顶夸克之间强相互作用力大小的表达式（用A和r表示）。
（3）如果正反顶夸克在彼此间相互作用下绕它们连线的中点做稳定的匀速圆周运动，若正反顶夸克系统做匀速圆周运动的周期比正反顶夸克本身的寿命小得多，则一对正反顶夸克可视为一个处于“束缚状态”的系统。已知正反顶夸克质量都是m（不考虑相对论效应），根据玻尔理论，如果正反顶夸克粒子系统处于束缚态，正反顶夸克粒子系统必须像氢原子一样满足的量子化条件为： 
式中n称为量子数，可取整数值1，2，3，，h为普朗克常量，rn为系统处于量子数为n的状态时正反顶夸克之间的距离，vn是系统处于该状态时正反顶夸克做圆周运动的速率。
若实验测得正反顶夸克的寿命为τ=0.40×10-24s，并且已知组合常数
，其中A为（2）中的常数。根据已知条件在以上模型中通过计算判断，正反顶夸克能否构成一个处在束缚状态的系统？
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【题目】设物体运动的加速度为a、速度为v，位移为x，现有四个不同物体的运动图象如图所示，t＝0时刻物体的速度均为零，则其中物体做单向直线运动的图象是 ( )
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