题目内容
【题目】如图所示，质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球通过L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度v0=4m/s，g取10m/s2。则（ ）
A.若锁定滑块，小球通过最高点P时对轻杆的作用力为12N
B.若解除对滑块的锁定，滑块和小球组成的系统动量守恒
C.若解除对滑块的锁定，小球通过最高点时速度为3m/s
D.若解除对滑块的锁定，小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离为
m
【答案】D
【解析】
A．设小球到达最高点速度为vp，则
得
vP=
m/s
对小球
F+mg=
得
F=2N
故A错误；
BC．若解除锁定，小球和滑块构成的系统水平方向动量守恒，由动量守恒得
mvm=MvM
机械能守恒得
得
vm=2m/s
故BC错误；
D．设小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离为xm，滑块运动的距离为xM，由系统水平方向动量守恒得
mxm=MxM
又
xm+xM=2L
得
x=
m
故D正确。
故选D。
探究与巩固河南科学技术出版社系列答案
【题目】某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图（a）所示。向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放。小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。
回答下列问题：
（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g，为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的 （填正确答案标号）。
A．小球的质量m |
B．小球抛出点到落地点的水平距离s |
C．桌面到地面的高度h |
D．弹簧的压缩量△x |
E.弹簧原长l0
（2）用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek= 。
（3）图（b）中的直线是实验测量得到的s—△x图线。从理论上可推出，如果h不变。m增加，s—△x图线的斜率会 （填“增大”、“减小”或“不变”）；如果m不变，h增加，s—△x图线的斜率会 （填“增大”、“减小”或“不变”）。由图（b）中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与△x的 次方成正比。
【题目】某同学利用如图所小的装置验证动能定理。将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一固定位置，在木板上依次固定好白纸、复写纸。将小球从不同的标记点由静止释放，记录小球到达斜槽底端吋下落的高度H，并根据落点位置测量岀小球离开斜槽后的竖直位移y。改变小球在斜槽上的释放位置，进行多次测量，记录数据如下:
高度H（h为单位长度） | h | 2h | 3h | 4h | 5h | 6h | 7h | 8h | 9h |
竖直位移y/cm | 30.0 | 15.0 | 10.0 | 7.5 | 6.0 | 5.0 | 4.3 | 3.8 | 3.3 |
(1)在安装斜槽时，应注意____________；
(2)已知斜梄倾角为θ，小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ，木板与斜槽末端的水平距离为x，小球在离开斜槽后的竖直位移为y，不计小球与水平槽之间的摩擦，小球从斜槽上滑下的过程中，若动能定理成立则应满足的关系式是_______。
(3)若想利用图象直观得到实验结论，最好应以H为横坐标，以_____为纵坐标，描点作图。
