题目内容

如图2所示，水平桌面上有斜面体A，小铁块B，斜面体的斜面是曲面，下端切线水平.现提供的实验工具只有：天平、直尺.其他的实验器材可根据实验需要自选.设计一个实验，测出小铁块B自斜面顶端由静止下滑到底端的过程中，摩擦力对小铁块B做的功.要求：
（1）请在原图中补充画出简要实验装置图；
（2）简要说明实验要测的物理量；
（3）简要说明实验步骤；
（4）写出实验结果的表达式（重力加速度g已知）.


（1）如图3所示.


（2）斜面高度H，桌面到地面的高度h，O到落点P的距离s，小铁块B的质量m.
（3）①用天平测出小铁块B的质量m；②照图安装器材，地面铺白纸、复写纸并用胶带固定；③按着A，让B从斜面顶端由静止滑下，记下落地点P1；④重复几次，找出平均落地位置P；⑤用直尺测出图中标明的H、h、s；⑥整理仪器.
（4）WF=


【试题分析】
练习册系列答案
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现要通过实验验证机械能守恒定律．实验装置如图1所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到导轨底端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A、B两点间的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度．用g表示重力加速度．完成下列填空和作图：（1）若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为
 
，动能的增加量可表示为
 
．若在运动过程中机械能守恒，
1
t2
与s的关系式为
1
t2
=
 
．
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（2）多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点（A点）下滑，测量相应的s与t值，结果如下表所示：
1 2 3 4 5
s/m 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400
t/ms 8.22 7.17 6.44 5.85 5.43
1
t2
/104s-2		 1.48 1.95 2.41 2.92 3.39
以s为横坐标，
1
t2
为纵坐标，在图2的坐标纸中描出第1和第5个数据点
 
；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k=
 
×104 m-1?s-2（保留3位有效数字）．由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出
1
t2
-s直线的斜率k0，将k和k0进行比较，若其差值在实验允许的范围内，则可认为此实验验证了机械能守恒定律．
（1）现在有很多人对1969年美国的“阿波罗”登月事件表示怀疑，认为美国并没有登上月球，而是在好莱坞影棚里拍摄的．某同学想：那时候还没有电脑特技，画面中人和器材的运动可以造假，但一些细节的物理规律是无法造假的！于是他从网上找到一段宇航员阿姆斯特朗在月球表面向前跳跃的视频，仔细观察到在阿姆斯特朗某次刚好飞到最高点时，在他的脚底有一小块泥土脱落，这块泥土脱落后作的是
竖直向下初速度为零的匀加速直线
竖直向下初速度为零的匀加速直线
运动，他将画面在此暂停，如图1所示，用直尺量出屏幕上阿姆斯特朗的身长为a，量出脚底到月面的垂直距离为b，然后拿出手机开启秒表功能开始计时，同时继续播放视频，测得该泥土从脱落到落地时间为t：他再从网上查到阿姆斯特朗的真实身高为H，子是他通过计算得到月球表面重力加速度为
2Hb
at2
2Hb
at2
；最后他将自己的计算结果与真实的地、月表面重力加速度进行了比较，得到了对美国“阿波罗”登月事件自己的判断．
（2）验证碰撞中动量守恒

如图2所示，水平桌面一端固定一水平弹簧，用物块A将弹簧压缩至一定长度（弹簧始终处在弹性限度内），然后静止释放；物块么被弹出后滑行至P点停下．在A滑行路径上适当位置选择一点D并作上标记：再在O点放上与A材质相同的物块B（图中未画出），将A放在上次相同初始位置静止释放，A与B碰撞后各自滑行至从M、N点停下．
①为了验证碰撞中动量守恒，我们需要
ACD
ACD

A．用天平测出A、B两物块的质量mA，mB
B．测出地面与物块A、B的动摩擦因素μ
C．为了防止物块A反弹，mA应大于mB
D．A第一次滑行距离OP，A第二次滑行距离OM，B滑行距离ON
②要验证动量守恒．需要验证的公式为
mAS0P=mAS0M+mBS0N
mAS0P=mAS0M+mBS0N
（用所选选项中字母表示）
③做实验时两物块实际上都已不能视为质点，为了更准确，B物块放到O点时应让其
左
左
（左、右）端与O点对齐，桌面上记录下的P、M点应为物块A的
右
右
（左、右）端，N点应为物块B的
左
左
（左、右）端．
（1）现在有很多人对1969年美国的“阿波罗”登月事件表示怀疑，认为美国并没有登上月球，而是在好莱坞影棚里拍摄的．某同学想：那时候还没有电脑特技，画面中人和器材的运动可以造假，但一些细节的物理规律是无法造假的！于是他从网上找到一段宇航员阿姆斯特朗在月球表面向前跳跃的视频，仔细观察到在阿姆斯特朗某次刚好飞到最高点时，在他的脚底有一小块泥土脱落，这块泥土脱落后作的是______运动，他将画面在此暂停，如图1所示，用直尺量出屏幕上阿姆斯特朗的身长为a，量出脚底到月面的垂直距离为b，然后拿出手机开启秒表功能开始计时，同时继续播放视频，测得该泥土从脱落到落地时间为t：他再从网上查到阿姆斯特朗的真实身高为H，子是他通过计算得到月球表面重力加速度为______；最后他将自己的计算结果与真实的地、月表面重力加速度进行了比较，得到了对美国“阿波罗”登月事件自己的判断．
（2）验证碰撞中动量守恒

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如图2所示，水平桌面一端固定一水平弹簧，用物块A将弹簧压缩至一定长度（弹簧始终处在弹性限度内），然后静止释放；物块么被弹出后滑行至P点停下．在A滑行路径上适当位置选择一点D并作上标记：再在O点放上与A材质相同的物块B（图中未画出），将A放在上次相同初始位置静止释放，A与B碰撞后各自滑行至从M、N点停下．
①为了验证碰撞中动量守恒，我们需要______
A．用天平测出A、B两物块的质量mA，mB
B．测出地面与物块A、B的动摩擦因素μ
C．为了防止物块A反弹，mA应大于mB
D．A第一次滑行距离OP，A第二次滑行距离OM，B滑行距离ON
②要验证动量守恒．需要验证的公式为______（用所选选项中字母表示）
③做实验时两物块实际上都已不能视为质点，为了更准确，B物块放到O点时应让其______（左、右）端与O点对齐，桌面上记录下的P、M点应为物块A的______（左、右）端，N点应为物块B的______（左、右）端．
（1）现在有很多人对1969年美国的“阿波罗”登月事件表示怀疑，认为美国并没有登上月球，而是在好莱坞影棚里拍摄的．某同学想：那时候还没有电脑特技，画面中人和器材的运动可以造假，但一些细节的物理规律是无法造假的！于是他从网上找到一段宇航员阿姆斯特朗在月球表面向前跳跃的视频，仔细观察到在阿姆斯特朗某次刚好飞到最高点时，在他的脚底有一小块泥土脱落，这块泥土脱落后作的是    运动，他将画面在此暂停，如图1所示，用直尺量出屏幕上阿姆斯特朗的身长为a，量出脚底到月面的垂直距离为b，然后拿出手机开启秒表功能开始计时，同时继续播放视频，测得该泥土从脱落到落地时间为t：他再从网上查到阿姆斯特朗的真实身高为H，子是他通过计算得到月球表面重力加速度为    ；最后他将自己的计算结果与真实的地、月表面重力加速度进行了比较，得到了对美国“阿波罗”登月事件自己的判断．
（2）验证碰撞中动量守恒

如图2所示，水平桌面一端固定一水平弹簧，用物块A将弹簧压缩至一定长度（弹簧始终处在弹性限度内），然后静止释放；物块么被弹出后滑行至P点停下．在A滑行路径上适当位置选择一点D并作上标记：再在O点放上与A材质相同的物块B（图中未画出），将A放在上次相同初始位置静止释放，A与B碰撞后各自滑行至从M、N点停下．
①为了验证碰撞中动量守恒，我们需要   
A．用天平测出A、B两物块的质量mA，mB
B．测出地面与物块A、B的动摩擦因素μ
C．为了防止物块A反弹，mA应大于mB
D．A第一次滑行距离OP，A第二次滑行距离OM，B滑行距离ON
②要验证动量守恒．需要验证的公式为    （用所选选项中字母表示）
③做实验时两物块实际上都已不能视为质点，为了更准确，B物块放到O点时应让其    （左、右）端与O点对齐，桌面上记录下的P、M点应为物块A的    （左、右）端，N点应为物块B的    （左、右）端．

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