题目内容

下图所示为水平气垫导轨,滑块A、B用轻弹簧连接.今将弹簧压紧后用轻绳系在A、B上,然后以恒定速度υ0向右运动.已知A、B质量分别为m1、m2,且m1<m2.滑动中轻绳突然断开,当弹簧第一次恢复到自然长度时,滑块A的速度刚好为零.求:
(1)绳断开到弹簧第一次恢复到自然长度过程中弹簧释放的弹性势能EP
(2)在以后运动过程中,滑块B是否会有速度等于零的时刻?试通过定量分析讨论来证明你的结论.
(1) v20 (2)B没有速度为零的时刻,证明略.
练习册系列答案
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如图1所示为一气垫导轨,导轨上安装有一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,力传感器可测出绳子上的拉力大小.传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放.
(Ⅰ)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图2所示,则d=
2.25
2.25
mm.
(Ⅱ)实验时,由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t=1.0×10-2s,则滑块经过光电门B时的瞬时速度为
0.225
0.225
m/s.
(Ⅲ)若某同学用该实验装置探究加速度与力的关系,
①要求出滑块的加速度,还需要测量的物理量是
遮光条到光电门的距离L
遮光条到光电门的距离L
(文字说明并用相应的字母表示).
②下列不必要的一项实验要求是
A
A
.(请填写选项前对应的字母)
A.滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B.应使A位置与光电门间的距离适当大些
C.应将气垫导轨调节水平
D.应使细线与气垫导轨平行
③改变钩码质量,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块的加速度与力的关系,处理数据时应作出
1
t2
-F
1
t2
-F
图象.(选填“t2-F”、“
1
t
-F
”或“
1
t2
-F
”).
(Ⅳ)若某同学用该实验装置验证滑块A所受合外力做功与动能变化量关系,还需测量的物理量是
遮光条到光电门的距离L、滑块A的质量M,
遮光条到光电门的距离L、滑块A的质量M,
(文字说明并用相应的字母表示);验证的表达式为
FL=
Md2
2t2
FL=
Md2
2t2

(Ⅴ)该实验装置能否用于验证滑块A、钩码和力传感器组成的系统机械能守恒?
(填“能”或“不能”)

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