【考点】伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法． 【专题】常规题型．
【分析】通过简单的斜面实验：让小球从一个斜面滚下后，再滚上另一斜面．若斜面没有摩擦，则小球会达到原来高度．然后改变另一斜面的倾角，观察小球的运动．最后让另一斜面平放，则小球要达到原来高度，但又不可能达到，所以它将一直运动下去，这就是理想实验． 【解答】解：（1）伽利略设计了一个理想实验的步骤是：先在两个对接的斜面上，让静止的小球沿左边的斜面滚下，小球将滚上右边的斜面；如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度；接着减小右边斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度；继续减小右边斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球要沿水平面作匀速直线运动．
（2）关于理想实验的描述中，有的属于可靠的事实，有的是理想化的推论．则④是事实，①、②和③是推论，①中不可能没有摩擦；③有摩擦是不可能达到原来高度的；②即使水平也不可能匀速运动． 故答案为：（1）④①③②（2）D
【点评】此题是为了推翻“力是维持物体运动的原因”这一错误观点进行的一次实验，通过事实去理论推导，这是跨出条件束缚的一种途径． 27．（5分）（2011?闵行区一模）“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，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，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示．
（1）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是力 F′ ． （2）（单选题）本实验采用的主要科学方法是 B A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法 （3）（多选题）实验中可减小误差的措施有 ACD
A．两个分力F1、F2的大小要尽量大些 B．两个分力F1、F2间夹角要尽量大些
C．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些．
【考点】验证力的平行四边形定则． 【专题】实验题．
【分析】本题根据“验证力的平行四边形定则”实验的原理及注意事项进行分析解答． 【解答】解：（1）实验中F是通过平行四边形定则作图得出的，而F′是通过用一根细线拉动橡皮筋，使与两个力拉时的效果相同得出的，故F'一定是沿AO方向的；
（2）本实验是通过一个力与两力效果相同得了的合力，故运用了等效替代的方法，故B正确；
（3）实验是通过作图得出结果，故为了减小误差应让拉力尽量大些，故A正确；
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而夹角太大将会导至合力过小，故夹角不能太大，故B错误；
为了防止出现分力的情况，应让各力尽量贴近木板，且与木板平行，故C正确；
为了准确记下拉力的方向，故采用两点描线时两点应尽量距离大一些，故细绳应长些，故D正确；
故选ACD． 【点评】实验问题一定要紧扣实验的原理和实验需要注意的事项进行掌握，并能根据实验原理进行设计性实验． 28．（5分）（2011?杨浦区一模）在用DIS研究加速度与作用力的关系时： （1）请按实验的顺序填写下列步骤： ①⑥⑤④③② ． ①用天平测小车的质量．
②处理实验数据（包括画图象），归纳得出结论． ③将上述测得的数据记录在表格中．
④保持小车质量不变，改变钩码的大小重复实验．
⑤在轨道上放置小车并安装传感器，连接线路，将细线连接小车，跨过滑轮系住小钩码，释放小车测定加速度．
⑥测量钩码的重力（作为对小车的拉力）．
⑦保持钩码的大小不变，改变小车质量重复实验．
（2）在本实验的a﹣F图象中，若图线不过原点可能是什么原因造成的？ 【考点】测定匀变速直线运动的加速度． 【专题】实验题；直线运动规律专题．
【分析】明确实验原理，了解实验的具体操作，对于实验步骤要先安装器材，再进行实验的逻辑顺序进行，正确的利用图象进行实验数据处理并能进行误差分析． 【解答】解：（1）对于实验步骤要先安装器材，再进行实验的逻辑顺序进行，不能颠倒逻辑顺序，要有利于减小实验误差，故其顺序为：①⑥⑤④③②．
该实验是用DIS研究加速度与作用力的关系，不需要保持钩码的大小不变，改变小车质量重复实验这一步骤．
（2）根据牛顿第二定律有：F=ma，所以a=，
发现直线没过原点，当F=0时，a＞0．也就是说当绳子上没有拉力时小车还有加速度，说明小车的摩擦力小于重力沿斜面向下的分力．该组同学实验操作中平衡摩擦力过大即轨道倾斜过大．当a=0，F＞0．说明没有平衡摩擦力． 故答案为：（1）①⑥⑤④③②，（2）没有平衡摩擦力 【点评】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚． 29．（5分）（2011春?宝山区校级期中）某同学利用如图1装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化．内阻r=40Ω的螺线管固定在铁架台上，线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接．滑动变阻器最大阻值40Ω，初始时滑片位于正中间20Ω的位置．打开传感器，将质量m=0.01kg的磁铁置于螺线管正上方静止释放，磁铁上表面为N极．穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止（磁铁下落中受到的阻力远小于磁铁重力，不发生转动），释放点到海绵垫高度差h=0.25m．计算机屏幕上显示出如图2的UI﹣t曲线．
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（1）磁铁穿过螺线管过程中，螺线管产生的感应电动势最大值约为 1.06 V． （2）（多选题）图象中UI出现前后两个峰值，对比实验过程发现，这两个峰值是在磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的，对这一现象相关说法正确的 ABD （A）线圈中的磁通量经历先增大后减小的过程 （B）如果仅略减小h，两个峰值都会减小 （C）如果仅略减小h，两个峰值可能会相等
（D）如果仅移动滑片，增大滑动变阻器阻值，两个峰值都会增大． 【考点】法拉第电磁感应定律；功能关系． 【专题】电磁感应与电路结合． 【分析】（1）磁场下落经过线圈时线圈磁通量发生变化，此时线圈可以看作电源，根据图象可求出最大输出功率，根据闭合电路欧姆定律，即可求出螺线管产生的感应电动势的最大值． （2）感应电动势的大小等于磁通量的变化率，因此通过线圈速度越大，磁通量的变化率越大，电动势越大，两个峰值也越大；根据闭合电路欧姆定律可知，当外电阻等于内阻时，输出功率最大．
【解答】解：（1）由UI﹣t曲线可知线圈的最大输出功率为：P出=0.0063W ① 线圈输出功率表达式为：P出=I2R外 ②
根据闭合电路欧姆定律得：E=I（R内+R外） ③ 联立①②③将R内=40Ω，R外=20Ω代入得E=1.06V （1.0～1.1都对） 故答案为：1.06V．
（2）磁铁进入线框时，磁通量增大，当磁铁从线框出来时，磁通量减小，故A正确； 当h减小时，磁铁进入线框的速度减小，导致线框中磁通量的变化率减小，因此两个峰值都会减小，且两个峰值不可能相等，故B正确，C错误； 由题意可知，两个峰值是磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的，当仅增大滑动变阻器的值，则电流较小，那么对磁铁的阻碍较小，因此两个峰值都会增大，故D正确． 故选：ABD．
【点评】本题考查了电磁感应定律与闭合电路输出功率问题，考点结合巧妙，题目新颖，有一定创新性，难点在于理解该过程中的功能关系以及UI﹣t曲线的含义． 六．（50分）计算题. 30．（12分）（2010?孝感一模）一辆摩托车能达到的最大速度为30m/s，要想在3min内由静止起沿一条平直公路追上在前面1000m处以20m/s的速度匀速行驶的汽车，则摩托车至少以多大的加速度起动？
甲解法是：设摩托车恰好在3min时追上汽车，则at=υt+s0，代入数据得：a=0.28m/s．
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乙解法是：设摩托车追上汽车时，摩托车的速度恰好是30m/s，则υm=2as=2a（υt+s0），代
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入数据得：a=0.1m/s
你认为甲、乙的解法正确吗？若错误请说明其理由，并写出正确的解题过程．
【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系． 【专题】追及、相遇问题． 【分析】摩托车追上汽车的过程中，先加速到最大速度υm，再以此最大速度υm追赶汽车．设加速到最大速度υm所需的时间为t0，则以最大速度υm追赶． 【解答】解：甲错．
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因为摩托车以a=0.28m/s加速3min，速度将达到υm=at=0.28×180m/s=50.4m/s，大于摩托车的最大速度30m/s． 乙错．
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若摩托车以a=0.1m/s加速，速度达到30m/s所需时间为t=
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=s=300s，大于题给时间
3min．
正确解答：从上述分析知道，摩托车追上汽车的过程中，先加速到最大速度υm，再以此最大速度υm追赶汽车．设加速到最大速度υm所需的时间为t0，则以最大速度υm追赶的时间为t﹣t0．
对摩托车加速段有：υm=at0
由摩托车和汽车运动的位移相等可得：at0+υm（t﹣t0）=υt+s0
解得：a=0.56m/s．
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答：摩托车车必须以0.56m/s的加速度起动．
【点评】追及问题解题关键：①掌握好两个关系：时间关系和位移关系； ②一个条件：两者速度相等，这往往是能否追上，或两者距离最大、最小的临界条件是分析问题的切入点． 31．（12分）（2012秋?沙市区校级期中）如图所示，物体的质量为2kg，两根轻绳AB和AC（LAB=2LAC）的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成θ=60°的拉力F，若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围．
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【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力． 【专题】共点力作用下物体平衡专题．
【分析】对A球受力分析，受到拉力F，重力mg，两根细绳的拉力FB、FC，根据共点力平衡条件列方程，然后根据两根细线的拉力都要大于或等于零分析判断．
【解答】解：对A球受力分析，受到拉力F，重力mg，两根细绳的拉力FB、FC，如图所示，根据平衡条件，有：
x方向：Fcos60°=FC+FBcos60° y方向：Fsin60°+FBsin60°=mg 解得：
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