题目内容
【题目】如图所示，水平桌面A上直线MN将桌面分成两部分，左侧桌面光滑，右侧桌面粗糙。在A上放长L=0.1m的均匀方木板，木板左端刚好与MN对齐，通过细绳绕过光滑的定滑轮与正上方的一水平圆盘B上的小球（可看成质点）相连，小球质量与木板质量相等，小球套在沿圆盘半径方向的光滑细杆上，细杆固定在圆盘上，细线刚好绷直。木板右端与一劲度系数k=40N/m的轻弹簧相连，轻弹簧另一端固定在挡板上。现用力F沿杆方向拉动小球，通过细线使木板缓慢向左运动，当木板刚好离开粗糙面时，拉力做功W=0.3J。
（1）上述过程中，因摩擦而产生的热量是多少？
（2）写出上述过程中F随小球运动位移x的关系式，并画出F-x图象。
（3）若将“力F拉小球”改为“使B绕轴
转动”，仍实现上述过程，则杆对小球至少需要做多少功？已知开始时小球离圆盘中心的距离r=0.1m。
【答案】（1）0.3J（2）
（N） 
m（3）
【解析】（1）木板离开过程中，弹簧的压缩量和伸长量刚好相等，弹性势能不变。
摩擦产生的热量Q＝W＝0.3J （4分）
（2）木板克服摩擦力做功为
得
（N）
B盘中小球受力 F=T
桌面上木板受力 
代入数据得 （N） m
图象如图所示
（3）木板刚好离开粗糙面时，绳子拉力T＝2N ，小球圆周运动的半径R＝r+L
设此时小球随圆盘转动的线速度为v，
小球受力 
，小球此时的动能为
杆对小球做功 
代入数据解得 J
名校课堂系列答案
【题目】某同学用右图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下：
a．安装好实验器材。
b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如下图中0、1、2……6点所示。
c．测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离，分别记作：S1、S2、S3……S6。
d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动。
e．分别计算出S1、S2、S3……S6与对应时间的比值
。
f．以
为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，划出—t图线。
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
①实验中，除打点及时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有 和 。（填选项代号）
A．电压合适的50 Hz交流电源 |
B．电压可调的直流电源 |
C．刻度尺 |
D．秒表 |
E．天平
F．重锤
②将最小刻度为1 mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图所示，则
S2＝ cm，S5＝ cm。
③该同学在右图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出—t图。
t
④根据—t图线判断，在打0计数点时，小车的速度v0＝ m/s；它在斜面上运动的加速度a＝ m/s2。
