（17分）

I．（5分）做匀变速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电电源的频率是50Hz，由纸带上打出的某一点开始，每点剪下一段纸带，按如图所示，每一条纸带下端与x轴相重合，在左边与y轴平行，将纸带粘在坐标系中，求：（计算结果保

留小数点后面三位数字）

   （1）所剪的这0.6s内的平均速度是     m/s；

   （2）物体运动的加速度是       m/s²。

II．（6分）因为手边没有天平，小王同学思考如何利用一已知劲度系数为k的弹簧和长度测量工具来

粗测一小球的质量，他从资料上查得弹簧的弹性势能为弹簧形变量）后，设计了如下实验：将弹簧一端固定在水平桌面上，另一端紧靠小球，弹簧原长时小球恰好在桌边，然后压缩弹簧并测得压缩量x，释放弹簧，小球飞出后落在水平地面上，测出桌高h以及落点到桌边沿的水平距离s。

   （1）请你推导出小球质量的表达式：          。

   （2）如果桌面摩擦是本次实验误差的主要因素，那么小球质量的测量值将     （填“偏大”、“偏小”或“准确”）。

 

    III．（6分）在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中

   （1）备有如下器材。

           A．干电池2节；                              B．滑动变阻器（0~20Ω）

              C．滑动变阻器（0~1kΩ）               D．电压表（0~3V）；

              E．电流表（0~0.6A）                       F．电流表（0~3A）

              G．开关、导线若干

        其中滑动变阻器应选       ，电流表应选       。（只填器材前的序号）

   （2）为了最大限度地减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图。

I．做匀变速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电电源的频率是50Hz，由纸带上打出的某一点开始，每点剪下一段纸带，按如图1所示，每一条纸带下端与x轴相重合，在左边与y轴平行，将纸带粘在坐标系中，求：（计算结果保
留小数点后面三位数字）
（1）所剪的这0.6s内的平均速度是______m/s；
（2）物体运动的加速度是______m/s²．
II．因为手边没有天平，小王同学思考如何利用一已知劲度系数为k的弹簧和长度测量工具来粗测一小球的质量，他从资料上查得弹簧的弹性势能为弹簧形变量）后，设计了如图2实验：将弹簧一端固定在水平桌面上，另一端紧靠小球，弹簧原长时小球恰好在桌边，然后压缩弹簧并测得压缩量x，释放弹簧，小球飞出后落在水平地面上，测出桌高h以及落点到桌边沿的水平距离s．
（1）请你推导出小球质量的表达式：______．
（2）如果桌面摩擦是本次实验误差的主要因素，
那么小球质量的测量值将______（填“偏大”、“偏小”或“准确”）．
III．在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中
（1）备有如下器材．
A．干电池2节；B．滑动变阻器（0～20Ω）
C．滑动变阻器（0～1kΩ）D．电压表（0～3V）；
E．电流表（0～0.6A）F．电流表（0～3A）
G．开关、导线若干
其中滑动变阻器应选______，电流表应选______．（只填器材前的序号）
（2）为了最大限度地减小实验误差，请在虚线框中（图3）画出该实验最合理的电路图．

某同学在“测匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共七个计数点，其相邻点间的距离如图3-2-10所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10 s.

图3-2-10

（1）试根据纸带上各个计数点间的距离，用逐差法计算小车的加速度.

（2）计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度(要求保留三位有效数字)：

v_B=__________m/s,v_C=___________m/s,v_Ｄ=___________m/s，v_Ｅ=___________m/s,v_Ｆ=________m/s.

(3)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图3-2-11所示的坐标纸上，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.

图3-2-11

(4)根据第(3)问中画出的vt图线，求出小车运动的加速度为__________m/s².(保留两位有效数字)

思路解析  本题较为全面地考查了处理纸带的基本素质，即利用物体在某段时间内的平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度，求出某点的瞬时速度.物体的加速度则常用逐差法和图象法两种求出.

2003年11月16日，在太空遨游94圈的“神舟”五号载人飞船返回舱按预定计划，载着植物种子等各种实验品，安全降落在内蒙古中部草原.“神舟”五号载人飞船在返回时先要进行姿态调整，飞船的返回舱与留轨舱分离，返回舱以近8 km/s的速度进入大气层，当返回舱距离地面30 km时，返回舱上的回收发动机启动，相继完成拉出天线，抛出底盖等动作.在飞船返回舱距离地面20 km以下的高度后，速度减为200 m/s而匀速下降，此段过程中返回舱所受的空气阻力为F′=ρv²S，式中ρ为大气密度,v是返回舱的运动速度,S为与形状有关的阻力面积.当返回舱距地面高度为10 km时，打开面积是1 200 m²的降落伞，直到速度达到8.0 m/s后匀速下落.为实现软着陆（即着陆时返回舱的速度为0），当返回舱离地面1.2 m时反冲发动机点火，使返回舱落地速度减为零，返回舱此时的质量为2.7×10³ kg，g=10 m/s².

思考：

(1)用字母表示出返回舱在速度为200 m/s时的质量；

(2)分析打开降落伞到反冲发动机点火前，返回舱的加速度和速度的变化情况；

(3)求反冲发动机的平均反冲力的大小.