题目内容

如图18所示，水平光滑轨道ab距地面cd高h=0.8m，其上放有质量分别为mA＝0.1kg和mB＝0.2kg的两个小物块A、B。开始时，A、B两个小物块用细线连接，中间夹有一被压缩的弹簧（弹簧未与A、B连接），静止在ab上。现烧断细线，A物体被弹簧弹开后，落到地面cd上，测得其落点到轨道ab边缘水平距离为x=0.4m。求烧断细线前弹簧的弹性势能。（g取10m/s2）

图18

解：设烧断细线后，A、B被弹簧弹开的速度大小分别为vA、vB，

烧断细线时，对A、B和弹簧组成系统，

由动量守恒有：mAvA=mBvB  ①（2分）

由能量守恒有：  ②（2分）

A物体被弹开后，做平抛运动，有

 ③，x=vAt  ④（2分）

代入数据，由③④两式得vA=1m/s，（1分）

联立①②，并将vA=1m/s代入解得Ep=7.5×10－2J（2分）

练习册系列答案
相关题目
某同学用如图甲所示的气垫导轨和光电门装置“研究物体的加速度与外力关系”，他的操作步骤如下：①将一端带有定滑轮的气垫导轨放置在实验台上，②将光电门固定在气垫轨道上离定滑轮较近一端的某点B处，③将带有遮光条的质量为M的滑块放置在气垫导轨上的A处，④用重力为F的钩码，经绕过滑轮的细线拉滑块，使滑块从同一位置A由静止释放，测出遮光条通过光电门的时间t，⑤改变钩码个数，使滑块每次从同一位置A由静止释放，重复上述实验．记录的数据及相关计算如下表：

实验次数 1 2 3 4 5
F/N 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45
t/（ms） 28.6 23.3 20.2 18.1 16.5
t2/（ms）2 818.0 542.9 408.0 327.6 272.25
t-2/[×10-4（ms）-2] 12.2 18.4 24.5 30.6 36.7
（1）若用游标卡尺测出滑块上遮光条的宽度d如图乙所示，则遮光条的宽度d=
1.050
1.050
cm，第一次测量中小车经过光电门时的速度为
0.37
0.37
m/s（保留两位有效数字）
（2）实验中遮光条到光电门的距离为s，遮光条的宽度为d，遮光条通过光电门的时间为t，可推导出滑块的加速度a与t关系式为
a=
d2
2st2
a=
d2
2st2
．
（3）本实验为了研究加速度a与外力F的关系，只要作出
F～
1
t2
F～
1
t2
的关系图象，请作出该图线．
（4）根据作出的图象，判断该同学可能疏漏的重要实验步骤是
没有将气垫导轨调节水平
没有将气垫导轨调节水平
．
某同学用如图1所示装置“研究物体的加速度与外力关系”，他将光电门固定在气垫轨道上的某点B处，调节气垫导轨水平后，用重力为F的钩码，经绕过滑轮的细线拉滑块，每次滑块从同一位置A由静止释放，测出遮光条通过光电门的时间t．改变钩码个数，重复上述实验．记录的数据及相关计算如下表．
实验次数 1 2 3 4 5
F/N 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45
t/（ms） 40.4 28.6 23.3 20.2 18.1
t2/（ms）2 1632.2 818.0 542.9 408.0 327.6
1
t2
/[×10-4(ms)-2]		 6.1 12.2 18.4 24.5 30.6
（1）为便于分析F与t的关系，应作出F-
1
t2
的关系图象，请在坐标纸上（图2）作出该图线
（2）由图线得出的实验结论是：
F与
1
t2
成正比．
F与
1
t2
成正比．

（3）设AB间的距离为s，遮光条的宽度为d，请你由上述实验结论推导出物体的加速度a与时间t的关系式为
a=
υ2
2s
=
(
d
t
)2
2s
=
d2
2s
?
1
t2
a=
υ2
2s
=
(
d
t
)2
2s
=
d2
2s
?
1
t2
（1）图1为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光．关于这些光下列说法正确的是
A．最容易表现出衍射现象的光是由n=4能级跃到n=1能级产生的
B．频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的
C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
D．用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应．
（2）下列说法正确的是
B
B

A．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大
B．α粒子散射实验中极少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据
C．核反应方程：49Be+24He→612C+x中的x为质子
D．614C的半衰期为5730年，若测得一古生物遗骸中的含量只有活体中的
18
，则此遗骸距今约有21480
（3）两个质量分别为M1和M2的劈A和B，高度相同，A和B的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与光滑水平面相切，如图2所示．一物块位于劈A的倾斜面上，距水平面的高度为h．物块从静止开始滑下，然后又滑上劈B．求物块在B上能够到达的最大高度．
某同学用如图1所示装置“研究物体的加速度与外力关系，他将光电门固定在气垫轨道上的某点B处，调节气垫导轨水平后，用重力为F的钩码，经绕过滑轮的细线拉滑块，每次滑块从同一位置A由静止释放，测出遮光条通过光电门的时间t．改变钩码个数，重复上述实验．记录的数据及相关计算如下表．
实验次数 1 2 3 4 5
F/N 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45
t/（ms） 40.4 28.6 23.3 20.2 18.1
t2/（ms）2 1632.2 818.0 542.9 408.0 327.6
1
t2
/[×10-4(ms)-2]		 6.1 12.2 18.4 24.5 30.6
①为便于分析F与t的关系，应作出
F-
1
t2
F-
1
t2
的关系图象，并在坐标纸上作出该图线
②由图线直接得出的实验结论是：
F与
1
t2
成正比．
F与
1
t2
成正比．

③设AB间的距离为s，遮光条的宽度为d，请你推导出物体的加速度a与时间t的关系式为
a=
v2
2s
=
(
d
t
)2
2s
=
d2
2st2
a=
v2
2s
=
(
d
t
)2
2s
=
d2
2st2
．
④综合②、③可得出物体的加速度与外力关系为：
a与F成正比．
a与F成正比．
．
（1）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．用它测量一小球的直径，如图1甲所示的读数是
 
mm．用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图1乙所示的读数是
 
mm．
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（2）某同学用如图2所示装置“研究物体的加速度与外力关系”，他将光电门固定在气垫轨道上的某点B处，调节气垫导轨水平后，用重力为F的钩码，经绕过滑轮的细线拉滑块，每次滑块从同一位置A由静止释放，测出遮光条通过光电门的时间t．改变钩码个数，重复上述实验．记录的数据及相关计算如下表．
实验次数 1 2 3 4 5
F/N 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45
t/（ms） 40.4 28.6 23.3 20.2 18.1
t2/（ms）2 1632.2 818.0 542.9 408.0 327.6
1
t2
/[×10-4（ms）-2]		 6.1 12.2 18.4 24.5 30.6
①为便于分析F与t的关系，应作出
 
的关系图象，并在坐标纸上作出该图线如图3．
②由图线得出的实验结论是：
 

③设AB间的距离为s，遮光条的宽度为d，请你由上述实验结论推导出物体的加速度a与时间t的关系式为
 
．

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