题目内容
【题目】如图，原长为l的轻弹簧一端固定一质量为m的小球，另一端套在光滑轴O上，将球拉至弹簧水平且处于原长状态的A位置，由静止释放．摆至竖直位置B时，弹簧的长度变为
l，不计空气阻力，则
A. 经竖直位置时弹簧的弹力大小为mg
B. 经竖直位置时小球的动能为mgl
C. 下摆过程中小球的机械能守恒
D. 下摆过程中小球减小的重力势能大于小球增加的动能
【答案】D
【解析】
经竖直位置时，小球有水平向左的分速度，需要提供向心力，而向心力由指向圆心的合力提供，所以弹簧的弹力大小应大于mg．故A错误．由静止释放摆至竖直位置时，小球重力势能减小量为
，一部分转化为小球的动能，另一部分转化为弹簧的弹性势能，所以经竖直位置时小球的动能小于．故B错误．弹簧的弹力对小球做负功，因此小球的机械能不守恒．故C错误．由系统的机械能守恒知，下摆过程中小球减小的重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能．故D正确．故选D
名校课堂系列答案
【题目】某课外小组利用如图所示的装置研究合外力一定时，加速度与质量的关系。主要实验步骤如下：
①用天平测量并记录小桶的质量m，滑块（包括加装在滑块两侧的钢片和固定在滑块上的加速度传感器）的质量M；
②接通气泵，将滑块（不挂小桶）置于气垫导轨上，调节气垫导轨，轻推滑块，观察滑块的运动。当加速度传感器的示数___________时，说明气垫导轨已经水平；
③挂上小桶，调整定滑轮的高度，使气垫导轨上方的细绳水平；
④在气垫导轨上合适位置释放滑块，记录加速度传感器的示数a；
⑤利用在滑块上增加钢片的方法改变滑块的质量M，重复步骤④……
数据记录及处理如下：
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
小桶质量m（单位：kg） | 0.105 | |||||
小桶重力mg（单位：N） | 1.028 | |||||
滑块质量M（单位：kg） | 0.397 | 0.496 | 0.596 | 0.696 | 0.796 | 0.896 |
1/M（单位：kg-1） | 2.519 | 2.016 | 1.678 | 1.437 | 1.256 | 1.116 |
1/（M+m）（单位：kg-1） | 1.992 | 1.664 | 1.427 | 1.248 | 1.110 | 0.999 |
滑块加速度的测量值a（单位：m/s2） | 2.014 | 1.702 | 1.460 | 1.268 | 1.110 | 1.004 |
滑块加速度的理论值a0（单位：m/s2） | 2.048 | 1.711 | 1.467 | 1.283 | 1.141 | |
请回答下列问题：
(1)实验步骤②中的横线上应填写________；
(2)上表中，滑块加速度的理论值是在忽略阻力的情况下根据牛顿第二定律计算得出的，其表达式是________（用表中物理量的符号表示），最后一行的空格内的数值是_______；
(3)观察上表中最后两行，滑块加速度的理论值均大于其测量值，原因可能是_________________（写一个原因即可）；
(4)根据上表正确描点，绘制了下列四个图像，根据图像_________（从A、B、C、D中选填一个）可得出结论：在实验误差范围内，当小桶的重力mg一定时，_______________________。
