题目内容
【题目】如图所示,在光滑的固定斜面上有四个完全相同的小球1、2、3、4从顶端滑到底端,球1沿斜面从静止开始自由下滑;球2沿斜面上的光滑槽由静止开始下滑;球3以初速度v0水平抛出后沿斜面运动;球4由静止开始沿斜面上的光滑槽运动,且槽的形状与球3的运动轨迹相同。不计空气阻力,关于小球在斜面上运动时间和到达底端速度的大小,下列说法正确的是( )
A.球3运动的时间与球1运动的时间相同
B.球2运动的时间与球3运动的时间相同
C.球4到达底端速度的大小等于球1到达底端速度的大小
D.球3到达底端的速度大小与球1相同
【答案】AC
【解析】
A.球3以初速度v0水平抛出后沿斜面运动,可分解为沿斜面向下的匀加速直线运动和水平方向的匀速直线运动,故球3运动的时间与球1运动的时间相同,故A正确;
B.球2沿斜面上的光滑槽由静止开始下滑,其平行球1运动方向的加速度更小,位移相同,故运动时间一定大于球1沿斜面从静止开始自由下滑的时间,即球2运动的时间大于球3运动的时间,故B错误;
CD.根据机械能守恒定律,球1、球2、球4到达底端速度的大小相等,球3到达底端的速度最大,故C正确,D错误。
故选AC。

【题目】为验证动能定理,某同学设计了如下实验。将一长直木板一端垫起,另一端侧面装一速度传感器,让小滑块由静止从木板h高处(从速度传感器所在平面算起)自由下滑至速度传感器时,读出滑块经此处时的速度v,如图所示。多次改变滑块的下滑高度h(斜面的倾角不变),对应的速度值记录在表中:
下滑高度h/m | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
速度v/(m·s-1) | 0.633 | 0.895 | 1.100 | 1.265 | 1.414 |
要最简单直观地说明此过程动能定理是否成立,该同学建立了以h为纵轴的坐标系,你认为坐标系的横轴应该是___________,本实验是否需要平衡摩擦力___________(填“是”或“否”)。