11． 12．——青夏教育精英家教网—

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题目列表(包括答案和解析)

(12)．天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r，试推算这个双星系统的总质量。（引力常量为G）

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Ⅰ．某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．

（1）实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，利用现有器材如何判断导轨是否水平？

接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，若滑块基本保持静止，则说明导轨是水平的（或轻推滑块，滑块能基本做匀速直线运动）

．
（2）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=

0.52

cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=1.2×10^-2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为

0.43

m/s．在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s和

滑块的质量M

（文字说明并用相应的字母表示）．
（3）本实验通过比较

mgs

和

(M+m)(

△t

)

(M+m)(

△t

)

在实验误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示），从而验证了系统的机械能守恒．

Ⅱ．如图是“测电源的电动势和内阻”的实验电路，器材如下：待测电源（电动势约为1.5V，内阻较小）

量程3V的理想电压表V
量程0.6A的电流表A（具有一定内阻）
定值电阻R₀（R₀=1.50Ω）
滑动变阻器R₁（0-10Ω）
滑动变阻器R₂（0-200Ω）
开关S、导线若干
①为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用

（填R₁或 R₂）．
②用笔画线代替导线在实物图中完成连线．
③实验中，改变滑动变阻器的阻值，测出当电流表读数为I₁时，电压表读数为U₁；当电流表读数为I₂时，电压表读数为U₂．则待测电源内阻的表达式r=

-U

-I

-R

-U

-I

-R

．（用I₁、I₂、U₁、U₂和R₀表示）

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12岁的华裔小女生马天琪在美国火星探测车命名赛中夺冠，以“好奇心”命名探测车．“好奇号”火星探测器发射后经8个多月的长途跋涉，于2012年8月6日成功降落在火星表面，展开为期两年的火星探测任务．着陆时这辆火星车借助一个悬浮的“火箭动力太空起重机”完成降落，如图所示，着陆过程可简化为竖直向下的匀减速直线运动，到达火星表面速度刚好为零．若探测器从距火星表面高度h处开始减速，经时间t安全着陆，组合体的质量为m，提供的动力为F，火星的半径为R，引力常量为G．求：
（1）火星表面的重力加速度．
（2）火星的平均密度．

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Ⅰ．某同学在做测定木块与木板间动摩擦因数的实验过程中，测滑动摩擦力时，他设计了两种实验方案．
方案一：木板固定在水平面上，用弹簧测力计水平拉动木块，如图甲所示．
方案二：用弹簧测力计水平地钩住木块，用力使木板在水平面上运动，如图乙所示．

除了实验必需的弹簧测力计、木块、木板、细线外，该同学还准备了若干重均为2.00N的砝码．
（1）上述两种方案中，你认为更合理的方案是

乙

（填“甲”或“乙”），理由是：（回答一个理由即可）

图乙中固定弹簧测力计，拉动木板做相对运动，更容易控制拉动的速度，使示数更稳定，测量更准确

．
（2）该同学在木块上加砝码，改变木块对木板的压力，记录了5组实验数据，如下表所示．

实验次序	1	2	3	4	5
砝码个数	0	1	2	3	4
砝码对木块的压力/N	0	2.00	4.00	6.00	8.00
测力计示数/N	1.50	2.00	2.50	2.95	3.50
木块受到的摩擦力/N	1.50	2.00	2.50	2.95	3.50

请根据上述数据，在坐标纸上作出木块受到的摩擦力f和砝码对木块的压力F的关系图象（以F为横坐标）．由图象可知，重为

6.00

N；木块与木板间的动摩擦因数为

0.25

．
Ⅱ．某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统由静止释放后机械能是否守恒．实验前已经调整气垫导轨底座使之水平，且选定滑块从静止开始运动的过程进行测量．

（1）如图乙所示，用游标卡尺测得窄遮光条的宽度d=

0.48

cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=1.2×10^-2s，则在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为

0.40

m/s．
（2）已知当地重力加速度为g，钩码的质量为m，滑块的质量为M，在本实验中还需要直接测量的物理量有：

．
A．光电门到导轨左端定滑轮的距离x
B．滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s
C．气垫导轨的总长L
（3）本实验通过比较

mgs

和

(m+M)(

△t

)2是否相等（用直接测出的物理量符号写出表达式，重力加速度为g）说明系统的机械能是否守恒．
（4）为提高实验结果的准确程度，该实验小组的同学对此实验提出以下建议，其中确实对提高准确程度有作用的是

．
A．绳的质量要轻，滑轮的质量要轻
B．在“轻质绳”的前提下，绳越长越好
C．钩码的质量m越小越好
（5）你还有其他好的建议是

摩擦力做功对实验有影响，减小摩擦力能提供精确度．

．

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Ⅰ．用如图1所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系（交流电频率为50Hz）：

（1）按实验要求安装好器材后，应按一定步骤进行实验，下述操作步骤的安排顺序不尽合理，请将合理的顺序以字母代号填写在横线上：

D、C、E、A、B、F

A．保持重物（砝码及砝码盘）的质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次
B．保持小车质量不变，改变重物（砝码及砝码盘）的质量，测出加速度，重复几次
C．用天平测出小车的质量
D．平衡摩擦力，使小车近似做匀速直线运动
E．挂上重物，接通打点计时器的电源，放开小车，在纸带上打下一系列的点
F．根据测量的数据，分别画出a-F和a-

的图线
（2）图2所示是某同学通过实验得到的一条纸带，他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点（每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出），将毫米刻度尺放在纸带上．根据下图可知，打下E点时小车的速度为

0.20

m/s．小车的加速度为

0.40

m/s²．（计算结果均保留两位有效数字）
Ⅱ．有一节干电池，电动势大约为1.5V，内电阻约为1.0Ω．某实验小组的同学们为了比较准确地测出该电池的电动势和内电阻，他们在老师的支持下得到了以下器材：
A．电压表V（15V，10kΩ）
B．电流表G（量程3.0mA，内阻R_g=10Ω）
C．电流表A（量程0.6A，内阻约为0.5Ω）
D．滑动变阻器R₁（0～20Ω，10A）
E．滑动变阻器R₂（0～100Ω，1A）
F．定值电阻器R₃=990Ω
G．开关S和导线若干
（1）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是

．（填写器材编号）
（2）请在虚线框内（图1）画出他们采用的实验原理图．（标注所选择的器材符号）
（3）该小组根据实验设计的原理图测得的数据如下表，为了采用图象法分析处理数据，请你在图2所示的坐标纸上选择合理的标度，作出相应的图线．