题目内容

8．如图1，质量为M的滑块A放在气垫导轨B上，C为位移传感器，它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移-时间（s-t）图象和速率-时间（v-t）图象．整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为L、高度为h．（取重力加速度g=9.8m/s2，结果可保留一位有效数字）
（1）现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度，A的v-t图线如图2所示．从图线可得滑块A下滑时的加速度a=6m/s2，摩擦力对滑块A运动的影响不明显，可忽略．（填“明显，不可忽略”或“不明显，可忽略”）
（2）此装置还可用来验证牛顿第二定律．实验时通过改变斜面高度h，可验证质量一定时，加速度与力成正比的关系；实验时通过改变滑块A的质量及斜面的高度h，且使Mh的乘积不变，可验证力一定时，加速度与质量成反比的关系．

分析 根据v-t图象求出该图象的斜率，其斜率的绝对值就是加速度大小．从v-t图象中我们发现两条倾斜直线的斜率绝对值大小几乎相等，说明滑块A沿气垫导轨上下运动加速度大小相等．实验运用控制变量法研究．解答本题关键是能够把v-t图象运用物理规律结合数学知识解决问题．对滑块进行运动和受力分析，运用牛顿第二定律结合运动学公式解决问题．

解答 解：（1）从图象可以看出，滑块上滑和下滑过程中的加速度基本相等．根据加速度的定义式可以得出a=$\frac{v-{v}_{0}}{t}$=$\frac{3.0-0}{0.5}$m/s2=6m/s2
从图象可以看出，滑块上滑和下滑过程中的加速度基本相等，所以摩擦力对滑块的运动影响不明显，可以忽略．
（2）牛顿第二定律研究的是加速度与合外力和质量的关系．当质量一定时，可以改变力的大小，当斜面高度不同时，滑块受到的力不同，可以探究加速度与合外力的关系．由于滑块下滑加速的力是由重力沿斜面向下的分力提供，所以要保证向下的分力不变，应该使Mg•$\frac{h}{l}$不变，所以应该调节滑块的质量及斜面的高度，且使Mh不变．
故答案为：（1）6；不明显，可忽略； （2）斜面高度h；滑块A的质量及斜面的高度h，且使Mh的乘积不变．

点评 解答本题关键是能够把v-t图象运用物理规律结合数学知识解决问题．对滑块进行运动和受力分析，运用牛顿第二定律结合运动学公式解决问题．

练习册系列答案
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19．以下对于加速度的认识中，正确的是（　　）
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B．加速度数值很大的运动物体，速度的变化量必然很大
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16．2016年8月10日6时55分，我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭成功将高分三号卫星发射升空．这是我国首颗分辨率达到1米的c频段多极化合成孔径雷达（SAR）成像卫星，也是我国首颗设计使用寿命8年的低轨遥感卫星，其绕地球运动一周的路程仅为4.5×104km．关于题中所涉及的物理量，下列说法正确的是（　　）
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3．下列关于重力的说法正确的是（　　）
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13．在2016年的宇航发射任务中，我国有15次为重大专项任务或首飞任务．随着世界航空事业的发展，深太空探测已经逐渐成为各国关注的热点．假设深太空中有一颗外星球，质量是地球质量的4倍，半径是地球半径的$\frac{1}{2}$．则下列判断正确的是（　　）
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20．如图所示是洛伦兹力演示仪，甲图为没有磁场时电子束的径迹，乙图为施加垂直于纸面的磁场后，电子束运动的径迹，则在乙图中所加磁场的方向是（　　）
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（1）小滑块和长木板间摩擦产生的热；
（2）判断小滑块是否会脱离圆弧轨道，若不会脱离，试证明，若会脱离，求滑块脱离圆弧轨道的点离C点的竖直高度；
（3）当圆弧轨道半径满足什么条件时，小滑块不会推力圆弧轨道．
18．如图所示，用一水平力F将两铁块A和B紧压在竖直墙上而静止．对此，下列说法中正确的是（　　）
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D．墙对铁块B的摩擦力一定向上

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