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如圖1所示，質量為M的滑塊A放在氣墊導軌B上，C為速度傳感器，它能將滑塊A滑到導軌最低點時的速度實時傳送到計算機上，整個裝置置于高度可調節的斜面上，設斜面高度為h．啟動氣源，滑塊A自導軌頂端由靜止釋放，將斜面的高度、滑塊通過傳感器C時的對應速度記入表中． （g取9.8m/s²）

實驗序號	1	2	3	4	5	6	7
斜面高度h（cm）	10	20	30	40	50	60	70
傳感器示數v（m/s）	1.40	1.98	2.42	2.80	2.90	3.47	3.70
v2（m2/s2）	1.96	3.92	5.86	7.84	8.41	12.04	13.69

（1）選擇適當的物理量在圖2中所示的坐標紙上作出能直觀反映滑塊經傳感器時的速度與斜面高度的關系圖象；
（2）要由此裝置驗證機械能守恒定律，所需的器材有速度傳感器（帶電源、計算機、導
線），滑塊，氣墊導軌（帶氣源），高度可以調節的斜面，此外還需的器材有

A

A

A．毫米刻度尺  B．天平  C．秒表   D．打點計時器   E．彈簧測力計
（3）由圖象分析滑塊沿氣墊導軌下滑時機械能是否守恒．若守恒，說明判斷機械能守恒的依據，若不守恒，分析機械能不守恒的原因

圖線過原點且斜率k=2g，表明機械能守恒

圖線過原點且斜率k=2g，表明機械能守恒

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如圖所示，將平行板電容器極板豎直放置，兩板間距離d=0.1m，電勢差U=1000V，一個質量m=0.2g，帶正電q=10^-7C的小球（球大小可忽略不計），用l=0.025m長的絲線懸于電容器極板間的O點．現將小球拉到絲線呈水平伸直的位置A，然后放開．假如小球運動到O點正下方B點處時，小球突然與線脫開，以后發現小球恰能通過B點正下方的C點（C點在電場中）．設小球在運動過程中不與板相碰（g取10m/s²），求：
（1）小球到達B點的速度大��；
（2）B、C兩點間的距離．

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一、選擇題

題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

B

D

AB

BD

A

AB

ACD

BCD

ACD

BD

二、實驗題

11．ABC   （選對一個得2分，二個得3分，三個得5分，錯選或多選不得分）

12．（1）小球質量ｍ，B與O的高度h，OP之間距離s           （3分）

   （2）                                         （4分）

   （3） 3.4～3.7                                             （5分）

13．解：（1）由                                      （2分）

       得                        （2分）

       （2）對宇航員受力分析如圖受重力mg，支持力N，由牛頓第二定律：

                             （3分）

        N  （2分）

14．解：連接A、B的圓心OO′，設B的半徑為r，則A的半徑為3r，且設OO′與豎直方向的夾角為，如圖所示。

    則

                           (1)    （3分）

       對B球受力分析如圖，B受重力mg，墻壁對它的彈力、A對它的彈力．由平衡得：

               (2)   （1分）

             (3)  （1分）

       對A受力分析如圖，A受重力mg，地面的支持力N，B對A的壓力N₂′，地面的摩擦力

        由平衡得：

                       （4）   （1分）

                 （5）    （1分）

        又                   （6）     （1分）

聯立以上各式，解得  （1分）  

  （1分）

又由牛頓第三定律得，A對地面的壓力       （1分）

                    A對地面的摩擦力         （1分）

15．解（1）A、B組成的系統機械能守恒.當A運動至最低點時，A下降的高度為，B下降的高度為  （1分）

   則有          (4分)

   又A、B速度大小相同，即              (1分)

   由以上各式解得               (2分)

（2）設桿對B做功W，在此過程中對B由動能定理

          (4分)

   解得             (2分)

   即桿對B做功.

16．（1）當A球進入MNPQ區域時，A、B 之間才存在相互作用力.

    A、B的加速度大小為       (2分)

    設經t時間，兩球相撞，在t時間內

A的位移

B的位移             

又

解得：s  m             

（2）當m/s時，兩球的加速度大小不變，即

 m/s²

設經t₁兩小球相碰，相碰位置距MN為，則

     由以上三式解得：s  m

     碰撞前的瞬間A的速度為m/s

                 B的速度為m/s

     設碰撞后的瞬間A、B的速度分別為、，由動量和能量守恒有：

     可解得：m/s     m/s

     又因mm，故A、B可能發生第二次碰撞，假設再經t₂兩球發生第二次碰撞，碰撞位置距MN為.

可解得s     m m

故在MNPQ區域第二次碰撞不能發生

第一次碰撞后，B經m離開該區域，設B離開PQ時的速度為，則

m/s

又A、B組成的系統始終動量守恒，設A出該區域的速度為

 m/s