题目内容
【题目】如图所示，小球A和小球B位于同一竖直线上，小球A距水平地面的高度为H=0.6m，小球B到水平地面的距离为h=0.2m，同时由静止释放两球．设B和地面为弹性碰撞，两球碰撞后B球速度为0,小球A的质量为m，小球B的质量为5m．重力加速度大小为g=10m/s2，忽略小球的直径、空气阻力及碰撞时间，小球所受重力远小于碰撞力．以地面为参考面，两球第一次碰撞后小球A能到达的高度为（ ）
A. 1.6m B. 0.82m C. 0.6m D. 0.35m
【答案】D
【解析】
B球落地时的速度大小为 v1=
=2m/s，此时A球的速度大小也为2m/s。设B球撞地后上升t时间与a球相撞，则有 H-h=（v1t+
gt2）+（v1t-gt2）得 t=0.1s；两球相撞前瞬间A球的速度为 vA=v1+gt=3m/s，B球的速度为 vB=v1-gt=1m/s；对于碰撞过程，取向上为正方向，由动量守恒定律得 5mvB-mvA=mvA′，解得 vA′=2m/s；两球第一次碰撞后小球A能上升的最大高度为 h′=
=0.2m；两球碰撞处离地高度 h″=v1t-gt2=2×0.1-×10×0.12=0.15m；所以两球第一次碰撞后小球A能到达的高度为 H′=h′+h″=0.35m；故选D。
【题目】如图所示，某实验小组借用“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：
(1)使小车在砝码和托盘的牵引下运动，以此定量探究细绳拉力做功与小车动能变化的关系．
①实验准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸及图所示的器材．若要完成该实验，必需的实验器材还有_________和_________．
②为达到平衡摩擦力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动．
③实验开始时，先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．这样做的目的是______(填字母代号)．
A．避免小车在运动过程中发生抖动 B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动 D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
(2)连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到下图所示的纸带．纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1 s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.
实验时测得小车的质量为M＝200 g，小车所受细绳的拉力为F＝0.2 N．各计数点到O的距离为s，对应时刻小车的瞬时速度为v，小车所受拉力做的功为W，小车动能的变化为ΔEk.请补填表中空格(结果保留小数点后四位)．这两个数分别是_______ ；___________.
计数点 | s/m | v/(m·s－1) | v2/(m2·s－2) | W/J | ΔEk/J |
A | 0.1550 | 0.5560 | 0.3091 | 0.0310 | 0.0309 |
B | 0.2160 | 0.6555 | 0.4297 | 0.0432 | 0.0430 |
C | 0.2861 | 0.7550 | 0.5700 | 0.0572 | 0.0570 |
D | 0.3670 | 0.8570 | 0.7344 | 0.0734 | 0.0734 |
E | 0.4575 | 0.9525 | 0.9073 | ||
F | 0.5575 | 1.051 | 1.105 | 0.1115 | 0.1105 |
G | 0.6677 | 1.150 | 1.323 | 0.1335 | 0.1323 |
分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内 ________________________．
(3)这个小组在之前的一次实验中分析发现拉力做功总是要比小车动能增量明显大一些．这一情况可能是下列哪些原因造成的 ____________(填字母代号)．
A．在接通电源的同时释放了小车
B．小车释放时离打点计时器太近
C．平衡摩擦力时长木板倾斜程度不够
D．平衡摩擦力时长木板倾斜程度过大
(4)实验小组进一步讨论认为可以通过绘制v2－s图线来分析实验数据．请根据表中各计数点的实验数据在图中标出对应的坐标点，并画出v2－s图线．分析v2－s图线为一条通过原点的直线，直线的斜率如果在实验误差允许的范围内等于理论值，也可以得出相同的结论．这种方案中直线斜率表达式为k＝___________ (用题目中相关物理量字母表示)．
