题目内容
16．
如图所示，在光滑水平地面上有一长L为4.0m、质量为m的凹槽A以v0=6m/s初速度向右运动时，在其右端静置一质量也为m的小物块B．已知物块与凹槽之间的动摩擦因数μ=0.03，重力加速度g=10m/s2，物块与凹槽槽壁碰撞过程中没有能量损失，且碰撞时间不计．求：（1）物块与凹槽相对静止的速率；
（2）从凹槽开始运动到两者相对静止物块与左侧槽壁碰撞的次数．
分析 （1）碰撞过程中物块与槽组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律列式即可求解；
（2）整个过程，对整体根据动能定理列式即可求出物块与凹槽间的相对路程，再由几何关系求物块与左侧槽壁碰撞的次数．
解答 解：（1）设两者相对静止时速度为v．取向右为正方向，由动量守恒定律得：
mv0=2mv
代入数据解得 v=3m/s
（2）设两者间相对静止前，相对运动的路程为S，由动能定理得：
-μmgS=$\frac{1}{2}$（m+m）v2-$\frac{1}{2}$mv02
代入数据解得：S=30m
已知 L=4.0m
可推知物块与左侧槽壁碰撞的次数为：n=$\frac{S+L}{2L}=\frac{30+4}{8}$=4.25
故碰撞4次
答：（1）物块与凹槽相对静止的速度是3m/s．
（2）从凹槽开始运动到两者相对静止物块与左侧槽壁碰撞的次数是4次．
点评 本题主要考查了动量守恒定律、动能定理及能量守恒定律的直接应用，要求同学们能正确分析物体的运动情况，能根据题意画出速度-时间图象，知道摩擦生热与两个物体间的相对路程有关．
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某同学按图a做“探究小车速度随时间变化．的规律”实验．
11．在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图a所示的实验装置，把附有滑轮的长木板平放在水平的实验桌上．小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车所受拉力用F表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出．
（1）甲同学将测得的数据填入表格中，请你根据表中数据在图b中作出的a-F图线，并由图线分析甲同学在操作过程中存在的问题是：没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
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（3）在处理数据时，总是把托盘和砝码的重力当作小车所受合力．而实际上小车所受合力比托盘和砝码的重力要小一些（选填“大”或“小”）．因此，为使实验结论的可信度更高一些，应使托盘和砝码的总质量尽可能小一些（选填“大”或“小”）．
（1）甲同学将测得的数据填入表格中，请你根据表中数据在图b中作出的a-F图线，并由图线分析甲同学在操作过程中存在的问题是：没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
| F/N | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
| a/m•s-2 | 0.10 | 0.21 | 0.29 | 0.40 |
（3）在处理数据时，总是把托盘和砝码的重力当作小车所受合力．而实际上小车所受合力比托盘和砝码的重力要小一些（选填“大”或“小”）．因此，为使实验结论的可信度更高一些，应使托盘和砝码的总质量尽可能小一些（选填“大”或“小”）．
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