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    4．如图甲所示是一个简易的实验装置，同种材料制成的导轨ABC，BC段固定在水平实验台上，AB段可以绕B点在竖直面内转动而调整AB段的倾角θ，B点有一段圆弧顺滑连接AB、BC段．调整好角度θ后，将AB段也固定．

    实验一：通过实验测量小滑块与轨道之间的动摩擦因数μ：
    （1）将小滑块从倾斜轨道AB段上的E点由静止释放，最终停在水平轨道上G点；保持AB段轨道的倾角θ不变，让滑块多册从同一位置E点静止滑下，取一个平均的G点位置．用刻度尺测量E点离水平轨道的竖直高度为h，E点的竖直投影E′点到G点的水平距离为L．则小滑块与轨道间的动摩擦因数μ为$\frac{h}{L}$．
    （2）变换出发点E的位置和AB段轨道的倾角θ，重复多次操作，多次测μ再求平均值．这样做的目的是为了减小偶然（填“系统”或“偶然”）误差．
    实验二：通过实验验证碰撞过程中系统的“动量守恒”，步骤如下：
    ①测出两个滑块的质量m1、m2和两滑块与轨道间的动摩擦因数μ1、μ2；
    ②滑块1从E1点由静止滑下停在G1点的过程中，在水平轨道上找一个F点，用直尺量出F点到G1点的距离L1，如图乙所示；
    ③滑块2静止放在F点，让滑块1依然从E1点滑下去碰撞滑块2，测出滑块1停止时到F点的距离L1′和滑块2停止时到F点的距离L2′．
    （3）若碰撞近似为弹性碰撞，为使滑块1碰后继续向右运动，则要求m1大于m2（填“大于”“小于”或“等于”）．
    （4）为了验证该碰撞过程系统的动量守恒，只需要验证等式m1$\sqrt{{μ}_{1}{L}_{1}}$=m1$\sqrt{{μ}_{1}L{′}_{1}}$+m2$\sqrt{{μ}_{2}L{′}_{2}}$（用m1、m2、μ1、μ2、L1、L1′、L2′表示）在误差允许的范围内成立即可．

    分析 （1）明确运动过程，根据动能定理即可求出动摩擦因数；
    （2）实验是要验证两个小球碰撞过程系统动量守恒，同时通过平抛运动将速度的测量转化为水平射程的测量；为防止小球反弹，还要保证入射球质量要大于被碰球质量；
    实验要验证两个小球系统碰撞过程动量守恒，即要验证m1v1=m1v1′+m2v2，通过动能定理分析对应的碰撞前后的速度即可得出对应的表达式．

    解答 解：设BG长为s，从A到B由动能定理得：
    mgh-μmgcosθ$\frac{h}{sinθ}$-μmgs=0-0，
    变形得：
    mgh-μmg（$\frac{hcosθ}{sinθ}$+s）=0
    由几何关系可知：$\frac{hcosθ}{sinθ}$+S=L
    解得：μ=$\frac{h}{L}$；
    （2）多次测量求平均值只能减小偶然误差；
    （3）根据动量守恒定律可知，使滑块1碰后继续向右运动，则入射小球的质量大于被碰小球的质量；
    （4）对于从F点开始的减速过程进行分析，根据动能定理可知：
    -μmgx=0-$\frac{1}{2}$mv2；
    则可知，碰前m1的速度v1=$\sqrt{{μ}_{1}{L}_{1}}$；
    碰后两物体的速度分别为：v1'=$\sqrt{{μ}_{1}L{′}_{1}}$；v2'=$\sqrt{{μ}_{2}L{′}_{2}}$
    根据动量守恒定律可知：
    m1v1=m1v1’+m2v2’
    代入对应的速度可得：
    应满足的表达式为：
    m1$\sqrt{{μ}_{1}{L}_{1}}$=m1$\sqrt{{μ}_{1}L{′}_{1}}$+m2$\sqrt{{μ}_{2}L{′}_{2}}$
    故答案为：
    （1）$\frac{h}{L}$
    （2）偶然
    （3）大于
    （4）m1$\sqrt{{μ}_{1}{L}_{1}}$=m1$\sqrt{{μ}_{1}L{′}_{1}}$+m2$\sqrt{{μ}_{2}L{′}_{2}}$

    点评 实验注意事项：（1）前提条件：保证碰撞是一维的，即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿这条直线运动．（2）注意明确实验原理，知道碰撞前后速度的计算方法．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    14．如图所示，足够长水平平行金属导轨间距为L，左右两端均处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，中间连接电阻及电容器，R1=R2=R3=R，R4=2R，两根电阻均为R的相同金属棒，在导轨两端分别同时以相同速率v0向左、右匀速运动．不计导轨的电阻，金属棒与导轨接触良好，则电容器两极板上电压为（　　）
    A．BLv0B．2BLv0C．$\frac{3}{4}$BLv0D．$\frac{1}{4}$BLv0

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    15．2016年6月，在连续三次决赛（2014年世界杯、2015年美洲杯、2016年美洲杯）失利后，梅西正式宣布将退出阿根廷国家队．作为曾经最伟大的足球运动员，梅西为热爱他的球迷贡献了一粒粒精彩的进球．假设足球的质量为0.5kg，某次梅西踢球瞬间对球的平均作用力为100N，使球由静止开始以20m/s的速度飞出，球在水平方向运动了20米后入网，则梅西对球所做的功为（　　）
    A．25JB．50JC．100JD．2000J

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    12．质量m=500g的篮球，以10m/s的初速度竖直上抛，当它上升h=1.8m时与天花板相碰，经过时间t=0.4s的相互作用，篮球以碰前速度的$\frac{3}{4}$反弹，设空气阻力忽略不计，g取10m/s2，求：
    （1）篮球与天花板碰撞前瞬间的速度v1的大小；
    （2）篮球对天花板的平均作用力的大小？

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    19．如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，小钢球在A点被松开，自由下落通过下方的一个光电门B，与B相连的毫秒计时器（图中未画出）记录小钢球通过光电门所用时间t，用刻度尺测出A、B之间的距离h．
    （1）用如图乙所示游标卡尺测小球直径，该游标卡尺的精确度为0.05mm，若测得小球直径d=0.800cm，某次小球通过光电门的时间t=5ms，则该次小球通过光电门B的瞬时速度大小为v=1.60m/s（本空计算结果保留三位有效数字）．
    （2）小球下落过程的加速度大小的计算式a=$\frac{{d}^{2}}{2h{t}^{2}}$（用d、t、h表示）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    9．如图甲所示，一质量为m的物块在t=0时刻，以初速度v0从足够长的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图象如图乙所示．t0时刻物块到达最高点，3t0时刻物块又返回底端．下列说法正确的是（　　）
    A．物块从开始运动到返回底端的过程中重力的冲量大小为2mgt0
    B．物块从t=0时刻开始运动到返回底端的过程中动量的变化量为-$\frac{3}{2}$mv0
    C．斜面倾角θ的正弦值为$\frac{5{v}_{0}}{8g{t}_{0}}$
    D．不能求出3t0时间内物块克服摩擦力所做的功

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    16．假设有两个相距很远的分子，仅在分子力作用下，由静止开始逐渐接近，直到不能再接近为止，若两分子相距无穷远时分子势能为零，在这个过程中，关于分子势能大小的变化情况正确的是（　　）
    A．分子势能先减小，后增大B．分子势能先增大，再减小，后又增大
    C．分子势能先增大，后减小D．分子势能先减小，再增大，后又减小

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    13．如图所示，置于光滑水平面上的木块A和B，其质量为mA和mB．当水平力F作用于A左端上时，两木块一起做加速运动，其A、B间相互作用力大小为FN；当水平力F作用于B右端上时，两木块一起做加速度运动，其A、B间相互作用力大小为F′N．则以下判断中正确的是（　　）
    A．两次木块运动的加速度大小相等B．FN+F′N＜F
    C．FN+F′N＞FD．FN：F′N=mB：mA

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    14．某同学用打点计时器研究小车的匀变速直线运动．他将打点计时器接到电源频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条实验纸带，纸带上O、A、B、C、D、E、F、G为计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出．

    （1）两相邻计数点间的时间间隔为T=0.1 s．
    （2）由纸带可知，小车的加速度为a=0.75m/s2，（结果保留两位有效数字）．
    （3）若实验时，电源频率略低于50Hz，但该同学仍按50Hz计算小车的加速度，则测量得到的小车加速度与真实加速度相比将偏大（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
    （4）下列方法中有助于减小实验误差的是ACD（选填正确答案标号）
    A．选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位
    B．使小车运动的加速度尽量小些
    C．舍去纸带上开始时密集的点，只利用点迹清晰，点间隔适当的那一部分进行测量、计算
    D．适当增加挂在细绳下钩码的个数．

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