题目内容

如图1所示，m1与m2通过定滑轮用绳相连，且绳子与斜面平行，整个系统处于静止状态，则斜面作用于m1的静摩擦力（）
A.方向一定沿斜面向上
B.方向可能沿斜面向下
C.大小可能等于零
D.大小不可能等于m2g


BC
【试题分析】
练习册系列答案
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（1）某同学用如图1所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验：

①先测出可视为质点的两材质相同滑块A、B的质量分别为m、M及滑块与桌面间的动摩擦因数μ．
②用细线将滑块A、B连接，使A、B间的轻弹簧处于压缩状态，滑块B恰好紧靠桌边．
③剪断细线，测出滑块B做平拋运动的水平位移x1，滑块A沿水平桌面滑行距离为x2（未滑出桌面）．
为验证动量守恒定律，写出还需测量的物理量及表示它们的字母
物体B下落的高度h
物体B下落的高度h
；如果动量守恒，需要满足的关系式为
Mx1
g
2h
═m
2gμx2
Mx1
g
2h
═m
2gμx2
．
（2）某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究功和动能变化的关系，如图2所示，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B时的速度大小．小车中可以放置砝码．
（Ⅰ）实验中木板略微倾斜，这样做目的是
CD
CD
．
A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑
B．是为了增大小车下滑的加速度
C．可使得细线拉力做的功等于合力对小车做的功
D．可使得小车在未施加拉力时做匀速直线运动
（Ⅱ）实验主要步骤如下：
①测量
小车、砝码
小车、砝码
和拉力传感器的总质量M1；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路．
②将小车停在C点，接通电源，
静止释放小车
静止释放小车
，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度．
③在小车中增加砝码，或增加钩码个数，重复②的操作．
（Ⅲ）下表是他们测得的一组数据，其中M1是传感器与小车及小车中砝码质量之和，|v
 
2
2
-v
 
2
1
|是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量△E，F是拉力传感器受到的拉力，W是拉力F在A、B间所做的功．表格中△E3=
0.600
0.600
，W3=
0.610
0.610
 （结果保留三位有效数字）．
次数 M1/kg |v
 
2
2
-v
 
2
1
|/（m/s）2		 △E/J F/N W/J
1 0.500 0.760 0.190 0.400 0.200
2 0.500 1.65 0.413 0.840 0.420
3 0.500 2.40 △E3 1.220 W3
4 1.000 2.40 1.20 2.420 1.21
5 1.000 2.84 1.42 2.860 1.43
某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之作匀速运动．然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续作匀速运动，他设计的具体装置如图1所示．在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50HZ，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．

（1）若已得到打点纸带如图2，并测得各计数点间距标在图上，A为运动起始的第一点，则应选
BC
BC
段来计算A的碰前速度，应选
DE
DE
段来计算A和B碰后的共同速度．（以上两格填“AB”或“BC”或“DC”或“DE”）．
（2）已测得小车A的质量m1=0.40kg，小车B的质量m2=0.20kg，由以上测量结果可得：
碰前总动量=
0.42
0.42
kg?m/s；碰后总动量=
0.417
0.417
kg?m/s．由上述实验结果得到的结论是：
AB碰撞过程中，系统动量守恒．
AB碰撞过程中，系统动量守恒．
．
如图1所示为“探究加速度与物体受力和质量的关系”实验装置图．图中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50Hz交流电．小车的质量为m1，小盘（及砝码）的质量为m2．
（1）下列说法正确的是
C
C
．
A．为平衡小车与水平木板之间摩擦力，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在挂小盘（及砝码）的情况下使小车恰好做匀速运动
B．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
C．本实验中要满足m2应远小于m1的条件
D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a-m1图象
（2）实验中，得到一条打点的纸带，如图2所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，则计算小车加速度的表达式为a=
x4+x5+x6-x1-x2-x3
9T2
x4+x5+x6-x1-x2-x3
9T2
；
（3）某同学在平衡好摩擦力后，保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码重力，作出小车加速度a与砝码重力F的图象如图3所示，若牛顿第二定律成立，重力加速度g=10m/s2，则小车的质量为
2.0
2.0
kg，小盘的质量为
0.060
0.060
kg．（二个结果都保留两位有效数字）
（4）如果砝码的重力越来越大时，小车的加速度不能无限制地增加，会趋近于某一极限值，此极限值为
10
10
 m/s2．
为了探究加速度与力的关系，使用如图1所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑块通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录，滑块连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m．回答下列问题：

（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，在不挂重物的情况下轻推滑块，如果得到△t1
=
=
△t2（选填“=”“＜”“＞”）就可以证明气垫导轨已经水平．
（2）若取M=0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是
D
D

A．m1=5g  B．m2=15g C．m3=40g  D．m4=400g
（3）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达为
D2
2x△t22
-
D2
2x△t12
D2
2x△t22
-
D2
2x△t12
（用△t1、△t2、D、x表示）．
（4）如图2所示图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是
C
C

A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．所挂钩码的总质量太大
D．所用小车的质量太大．
（1）实验一：甲同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径，测微器的示数如图1所示，该铜丝的直径为
4.832（4.831～4.834）
4.832（4.831～4.834）
mm．有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度．乙同学用它测量一工件的长度，游标卡尺的示数如图2所示，该工件的长度为
101.20
101.20
mm．

（2）实验二：在“在验证动量守恒定律”的实验中，
①实验中，在确定小球落地点的平均位置时通常采用的做法是
用圆规画一个尽可能小的圆把所有的落点圈在里面，圆心即平均位置
用圆规画一个尽可能小的圆把所有的落点圈在里面，圆心即平均位置
，其目的是减小实验中的
偶然误差
偶然误差
（选填系统误差、偶然误差）．
②实验中入射小球每次必须从斜槽上
同一位置由静止
同一位置由静止
滚下，这是为了保证入射小球每一次到达斜槽末端时速度相同．
 ③实验中入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，在m1＞m2时，实验中记下了O、M、P、N四个位置（如图3），若满足
m1×OP=m1×OM+m2×ON
m1×OP=m1×OM+m2×ON
（用m1、m2、OM、OP、ON表示），则说明碰撞中动量守恒；若还满足
OP=ON-OM
OP=ON-OM
（只能用OM、OP、ON表示），则说明碰撞前后动能也相等．
④实验中若为弹性正碰，且m1＜m2，实验中记下了O、M、P、N四个位置如图3．未放被碰小球时，入射小球的落点应为
N
N
（选填M、P、N），
若满足
m1×OP=m1×OM+m2×ON（m1×ON=-m1×OM+m2×OP，m1×ON=-m1×OP+m2×OM）
m1×OP=m1×OM+m2×ON（m1×ON=-m1×OM+m2×OP，m1×ON=-m1×OP+m2×OM）
（用m1、m2、OM、OP、ON表示），则说明碰撞中动量守恒．（不计小球与轨道间的阻力）．

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