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如圖1所示，質(zhì)量為M的滑塊A放在氣墊導(dǎo)軌B上，C為速度傳感器，它能將滑塊A滑到導(dǎo)軌最低點(diǎn)時(shí)的速度實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)上，整個(gè)裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上，設(shè)斜面高度為h．啟動(dòng)氣源，滑塊A自導(dǎo)軌頂端由靜止釋放，將斜面的高度、滑塊通過傳感器C時(shí)的對應(yīng)速度記入表中． （g取9.8m/s²）

實(shí)驗(yàn)序號	1	2	3	4	5	6	7
斜面高度h（cm）	10	20	30	40	50	60	70
傳感器示數(shù)v（m/s）	1.40	1.98	2.42	2.80	2.90	3.47	3.70
v2（m2/s2）	1.96	3.92	5.86	7.84	8.41	12.04	13.69

（1）選擇適當(dāng)?shù)奈锢砹吭趫D2中所示的坐標(biāo)紙上作出能直觀反映滑塊經(jīng)傳感器時(shí)的速度與斜面高度的關(guān)系圖象；
（2）要由此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，所需的器材有速度傳感器（帶電源、計(jì)算機(jī)、導(dǎo)
線），滑塊，氣墊導(dǎo)軌（帶氣源），高度可以調(diào)節(jié)的斜面，此外還需的器材有

A

A

A．毫米刻度尺  B．天平  C．秒表   D．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器   E．彈簧測力計(jì)
（3）由圖象分析滑塊沿氣墊導(dǎo)軌下滑時(shí)機(jī)械能是否守恒．若守恒，說明判斷機(jī)械能守恒的依據(jù)，若不守恒，分析機(jī)械能不守恒的原因

圖線過原點(diǎn)且斜率k=2g，表明機(jī)械能守恒

圖線過原點(diǎn)且斜率k=2g，表明機(jī)械能守恒

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如圖所示，將平行板電容器極板豎直放置，兩板間距離d=0.1m，電勢差U=1000V，一個(gè)質(zhì)量m=0.2g，帶正電q=10^-7C的小球（球大小可忽略不計(jì)），用l=0.025m長的絲線懸于電容器極板間的O點(diǎn)．現(xiàn)將小球拉到絲線呈水平伸直的位置A，然后放開．假如小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)處時(shí)，小球突然與線脫開，以后發(fā)現(xiàn)小球恰能通過B點(diǎn)正下方的C點(diǎn)（C點(diǎn)在電場中）．設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過程中不與板相碰（g取10m/s²），求：
（1）小球到達(dá)B點(diǎn)的速度大小；
（2）B、C兩點(diǎn)間的距離．

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一、選擇題

題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

B

D

AB

BD

A

AB

ACD

BCD

ACD

BD

二、實(shí)驗(yàn)題

11．ABC   （選對一個(gè)得2分，二個(gè)得3分，三個(gè)得5分，錯(cuò)選或多選不得分）

12．（1）小球質(zhì)量ｍ，B與O的高度h，OP之間距離s           （3分）

   （2）                                         （4分）

   （3） 3.4～3.7                                             （5分）

13．解：（1）由                                      （2分）

       得                        （2分）

       （2）對宇航員受力分析如圖受重力mg，支持力N，由牛頓第二定律：

                             （3分）

        N  （2分）

14．解：連接A、B的圓心OO′，設(shè)B的半徑為r，則A的半徑為3r，且設(shè)OO′與豎直方向的夾角為，如圖所示。

    則

                           (1)    （3分）

       對B球受力分析如圖，B受重力mg，墻壁對它的彈力、A對它的彈力．由平衡得：

               (2)   （1分）

             (3)  （1分）

       對A受力分析如圖，A受重力mg，地面的支持力N，B對A的壓力N₂′，地面的摩擦力

        由平衡得：

                       （4）   （1分）

                 （5）    （1分）

        又                   （6）     （1分）

聯(lián)立以上各式，解得  （1分）  

  （1分）

又由牛頓第三定律得，A對地面的壓力       （1分）

                    A對地面的摩擦力         （1分）

15．解（1）A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.當(dāng)A運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí)，A下降的高度為，B下降的高度為  （1分）

   則有          (4分)

   又A、B速度大小相同，即              (1分)

   由以上各式解得               (2分)

（2）設(shè)桿對B做功W，在此過程中對B由動(dòng)能定理

          (4分)

   解得             (2分)

   即桿對B做功.

16．（1）當(dāng)A球進(jìn)入MNPQ區(qū)域時(shí)，A、B 之間才存在相互作用力.

    A、B的加速度大小為       (2分)

    設(shè)經(jīng)t時(shí)間，兩球相撞，在t時(shí)間內(nèi)

A的位移

B的位移             

又

解得：s  m             

（2）當(dāng)m/s時(shí)，兩球的加速度大小不變，即

 m/s²

設(shè)經(jīng)t₁兩小球相碰，相碰位置距MN為，則

     由以上三式解得：s  m

     碰撞前的瞬間A的速度為m/s

                 B的速度為m/s

     設(shè)碰撞后的瞬間A、B的速度分別為、，由動(dòng)量和能量守恒有：

     可解得：m/s     m/s

     又因mm，故A、B可能發(fā)生第二次碰撞，假設(shè)再經(jīng)t₂兩球發(fā)生第二次碰撞，碰撞位置距MN為.

可解得s     m m

故在MNPQ區(qū)域第二次碰撞不能發(fā)生

第一次碰撞后，B經(jīng)m離開該區(qū)域，設(shè)B離開PQ時(shí)的速度為，則

m/s

又A、B組成的系統(tǒng)始終動(dòng)量守恒，設(shè)A出該區(qū)域的速度為

 m/s