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    17．如图所示为“探究两物体作用前后动量是否守恒”的实验装置示意图．已知a、b小球的质量分别为ma、mb，半径分别是ra、rb，图中P点为单独释放a球的平均落点，M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置．
    （1）本实验必须满足的条件是BCD．
    A．斜槽轨道必须是光滑的
    B．斜槽轨道末端的切线水平
    C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放
    D．入射小球与被碰球满足ma＞mb，ra=rb
    （2）为了判断动量守恒，需要测量OP间的距离x1，则还需要测量OM间的距离x2，ON间的距离x3，如果动量守恒，须满足的关系式是max1=max2+mbx3（用测量物理量的字母表示）．

    分析 （1）在做“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，所以要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平．
    （2）由动量守恒定律求出需要验证的表达式，明确利用位移代替速度的方法．

    解答 解：（1）A、“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；
    B、要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；
    C、要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；
    D、为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求ma＞mb，ra=rb，故D正确．
    故选：BCD．
    （2）要验证动量守恒定律定律，即验证：mav1=mav2+mbv3，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，
    上式两边同时乘以t得：mav1t=mav2t+mbv3t，得：max1=max2+mbx3
    故答案为：（1）BC；（2）max2=max1+mbx3

    点评 本题主要考查了“验证动量守恒定律”的实验的原理及要求以及数据处理等基础知识，要注意明确利用平抛运动的规律分析小球碰撞前后速度的方法．

    练习册系列答案
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    19．如图所示，甲、乙两小车能在光滑水平面上自由运动，两根磁铁分别固定在两车上，甲车与磁铁的总质量为1kg，乙车和磁铁的总质量为2kg，两磁铁的同名磁极相对时，推一下两车使它们相向运动，t时刻甲的速度为3m/s，乙的速度为2m/s，它们还没接触就分开了，则（　　）
    A．乙车开始反向时，甲车速度为0.5m/s方向与原速度方向相反
    B．甲车开始反向时，乙的速度减为0.5m/s方向不变
    C．两车距离最近时，速率相等，方向相同
    D．两车距离最近时，速率都为$\frac{1}{3}$m/s，方向都与t时刻乙车的运动方向相反

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    A．力F大小的取值范围只能在0～$\frac{mg}{cosθ}$
    B．电场强度E的最小值为$\frac{mgsinθ}{q}$
    C．小球从A运动到B电场力可能不做功
    D．若电场强度E=$\frac{mgtanθ}{q}$时，小球从A运动到B电势能变化量大小可能为2mgdsin2θ

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    5．如图所示，MN、PQ为足够长的平行金属导轨，间距L=1.0m，导轨平面与水平面夹角θ=37°，N、Q间连接一个电阻R=2.0Ω，匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度B=2.0T．将一根质量m=0.1kg，电阻r=1.0Ω的金属棒放在导轨的ab位置，导轨电阻不计．现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好．已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.20，金属棒滑行至斜轨底端前已做匀速运动，ab位置到斜轨底端的距离为3.0m．已知g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80．在金属棒下滑过程中，求：
    （1）金属棒运动的最大速度；
    （2）电阻R产生的焦耳热．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

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    （2）整个过程中系统因为摩擦生成的热量为多少？（保留2位有效数字）

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