题目内容
3．
图示为探究牛顿第二定律的实验装置，该装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成．光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度v1和v2，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离S，另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m．（1）用该装置可以测出滑块的加速度a=$\frac{{{v}_{2}}^{2}-{{v}_{1}}^{2}}{2s}$．（用题目所给物理量表示）
（2）用该装置探究牛顿第二定律时，要保证拉力近似等于沙桶的重力，是否必须满足m＜＜M？是（选填“是”或“不是”）．
（3）可以用该装置验证机械能守恒定律，是否必须满足m＜＜M？：不是（选填“是”或“不是”）．
（4）可以用该装置探究滑块运动过程的动能定理$\frac{1}{2}$M（v22-v12）=mgs，是否必须满足m＜＜M？：是（选填“是”或“不是”）．
分析 （1）根据匀变速直线运动的速度位移公式求出滑块的加速度．
（2）根据牛顿第二定律，通过整体法和隔离法得出拉力的表达式，从而得出拉力近似等于沙桶重力的条件．
（3）验证机械能守恒可以确定系统为研究对象，通过对系统动能的增量和重力势能的减小量是否相等进行判断．
（4）探究动能定理，即判断合力做功与动能变化的关系，结合原理分析判断．
解答 解：（1）根据匀变速直线运动的速度位移公式得，加速度a=$\frac{{{v}_{2}}^{2}-{{v}_{1}}^{2}}{2s}$．
（2）根据牛顿第二定律得，整体的加速度a=$\frac{mg}{M+m}$，隔离对滑块分析，T=Ma=$\frac{Mmg}{M+m}=\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，要保证拉力近似等于沙桶的重力，必须满足m＜＜M．
（3）用该装置验证机械能守恒定律，可以研究系统动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，不需满足m＜＜M．
（4）用该装置探究滑块运动过程的动能定理$\frac{1}{2}$M（v22-v12）=mgs，认为沙桶的重力等于滑块的合力，需要满足m＜＜M．
故答案为：（1）$\frac{{{v}_{2}}^{2}-{{v}_{1}}^{2}}{2s}$，（2）是，（3）不是，（4）是．
点评 解决本题的关键掌握实验的原理，知道拉力与沙桶重力的关系，可以通过表达式分析判断．
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14．对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（ ）
| A． | 其转速与角速度成正比，其周期与角速度成反比 | |
| B． | 运动的快慢可用线速度来描述 | |
| C． | 匀速圆周运动不是匀速运动，因为其轨迹是曲线 | |
| D． | 做匀速圆周运动的物体速度方向时刻都在改变，速度的大小也可能时刻都在改变 |
18．
如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1，R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1，R2均相同，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为V时，受到安培力的大小为F．此时（ ）
如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1，R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1，R2均相同，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为V时，受到安培力的大小为F．此时（ ）| A． | 电阻R1、R2消耗的热功率分别为$\frac{Fv}{3}$和$\frac{Fv}{6}$ | |
| B． | 电阻R1、R2消耗的热功率均为$\frac{Fv}{6}$ | |
| C． | 整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgv | |
| D． | 整个装置消耗的机械功率为（F+μmgcosθ）v |
如图所示，高为H的平台上放有相互平行的光滑导轨KNM和GQP，导轨间的距离为L，其中NM段和QP段在水平面内，其间有垂直水平面向上的匀强磁场，磁感应强度为B，KN段和GQ段与水平面有一定的夹角，且在N．Q处与NM段和QP段光滑连接．导体棒ab，cd质量均为m，电阻均为R（其余电阻不计），垂直导轨放置，其中cd棒靠近导轨右端静止，ab棒放在倾斜导轨上，距水平面高度为h由静止开始下滑，ab棒进入水平轨道后，cd棒从光滑导轨右端水平飞出，落到水平地面的点E，其中FE间的距离为S．求：
15．
如图所示，质量相等A、B两物体在同一水平线上，已知曲线AC为A物体单独被水平抛出后的运动轨迹，直线BD为B物体单独自由下落的运动轨迹，两轨迹相交于O点；现将A物体水平抛出的同时，B物体开始自由下落，则两物体（不计空气阻力）（ ）
如图所示，质量相等A、B两物体在同一水平线上，已知曲线AC为A物体单独被水平抛出后的运动轨迹，直线BD为B物体单独自由下落的运动轨迹，两轨迹相交于O点；现将A物体水平抛出的同时，B物体开始自由下落，则两物体（不计空气阻力）（ ）| A． | A物体先到达O点 | |
| B． | B物体先到达O点 | |
| C． | 经O点时速率相等 | |
| D． | 同时到达o点，且到o点时竖直方向分速度相等 |
12．对于做初速度为零的匀加速直线运动的物体，以下叙述中不正确的是（ ）
| A． | 相邻的相等时间间隔内的位移之差为常数 | |
| B． | 相邻的相等时间间隔内的位移之差为最初的那个相等时间间隔内位移的两倍 | |
| C． | 该物体运动过程中连续两个相等的时间间隔内速度的改变量均相等 | |
| D． | 该物体运动过程中连续两个相等的时间间隔内位移大小之比一定是奇数比 |