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    8．某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．本次实验中已测量出的物理量有：钩码的质量m、滑块的质量M、滑块上的遮光条由图示初始位置到光电门的距离s．

    ①如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=2.025cm；实验时挂上钩码，将滑块从图示初始位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t，则可算出滑块经过光电门时的瞬时速度为$\frac{d}{△t}$（用物理量符号表示）．
    ②实验中又测量出相关物理量：钩码的质量m、滑块的质量M、滑块上的遮光条由图示初始位置到光电门的距离s．本实验通过比较mgs和$\frac{1}{2}（M+m）{（\frac{d}{△t}）}^{2}$在实验误差允许的范围内相等（用物理量符号表示），即可验证系统的机械能守恒．

    分析 ①游标卡尺的读数：先读主尺（只读整数），再加上游标尺（格数乘以分度分之一，格数找对齐的一个不估读），滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度．
    ②遮光条前进了s，钩码的重力势能减少了：mgs，系统动能增加了：$\frac{1}{2}（M+m）（\frac{d}{△t}）^{2}$，所以我们可以通过比较mgs和$\frac{1}{2}（M+m）{（\frac{d}{△t}）}^{2}$的大小来验证机械能守恒定律

    解答 解：（1）主尺：20mm，游标尺：对齐的是5，所以读数为：5×0.05=0.25mm，故遮光条宽度d=20.25mm=2.025cm，
    可算出滑块经过光电门时的瞬时速度为v=$\frac{d}{△t}$
    （2）遮光条前进了s，钩码的重力势能减少了：mgs，系统动能增加了：$\frac{1}{2}（M+m）{（\frac{d}{△t}）}^{2}$，所以我们可以通过比较mgs和$\frac{1}{2}（M+m）{（\frac{d}{△t}）}^{2}$的大小来验证机械能守恒定律．
    故答案为：①2.025，$\frac{d}{△t}$；②mgs，$\frac{1}{2}（M+m）{（\frac{d}{△t}）}^{2}$

    点评 常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础．处理实验时一定要找出实验原理，根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    18．从地面上以初速度v0竖直上抛一个质量为m的小球，从此时刻开始计时，若t1时刻到达最高点，且落地前小球已经做匀速运动．已知重力加速度为g，小球在运动过程中受到的空气阻力f与其速度v的大小成正比，即f=kv（k＞0），以竖直向上为速度的正方向，则下列描述小球运动的v-t图象正确的是（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    19．A、B、C三球做斜抛运动的轨迹如图所示，不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　）
    A．A、B、C三球在运动过程中，加速度都相同
    B．B球的射程最远，所以最迟落地
    C．A球的射高最大，所以最迟落地
    D．A、C两球的水平位移相等，所以两球的水平速度分量相等

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    16．如图所示，BCPC′D是螺旋轨道，半径为R的圆O与半径为2R的BCD圆弧相切于最低点C，与水平面夹角都是37°的倾斜轨道AB、ED分别与BC、C′D圆弧相切于B、D点（C、C′均为竖直圆的最底点），将一劲度系数为k的轻质弹簧的一端固定在AB轨道的有孔固定板上，平行于斜面的细线穿过有孔固定板和弹簧跨过定滑轮将小球和大球连接，小球与弹簧接触但不相连，小球质量为m，大球质量为$\frac{6}{5}$m，ED轨道上固定一同样轻质弹簧，弹簧下端与D点距离为L2，初始两球静止，小球与B点的距离是L1，L1＞L2，现小球与细线突然断开．一切摩擦不计，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8．

    （1）细线刚断时，小球的加速度大小；
    （2）小球恰好能完成竖直圆周运动这种情况下，小球过C点前后瞬间有压力突变，求压力改变量为多少？
    （3）小球冲上左侧轨道获得与初始线断相同的加速度时，小球的速度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    3．如图所示，A、B为平行板电容器的金属板，G为静电计．开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度．下列操作可使指针张开角度增大一些的是（　　）
    A．保持开关S闭合，将R上的滑片向右移动
    B．保持开关S闭合，将A、B两极板分开一些
    C．断开开关S后，将A、B两极板的正对面积减小一些
    D．断开开关S后，将A、B两极板分开一些

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    13．2015年12月，国际雪联自由式滑雪空中技巧世界杯赛在我国国家体育场举行．如图所示，比赛场地由出发区AB、助滑坡BC、第一过渡区CD、跳台DE、第二过渡区EF、着陆坡FG和终点区GH组成，第一过渡区的最低点和终点区在同一水平地面上，出发区距地面的高度hB=8.4m，跳台最高点E和着陆坡最高点F离地面的高度均为hF=4.0m，着陆坡坡度为θ=37°．运动员从助滑坡顶端B由静止滑下，离开跳台在空中完成预定动作后到达F点正上方，此时速度v=4.0m/s，方向水平．若第一过渡区是半径R=42m的圆弧滑道，运动员连同滑雪板的总质量m=100kg，取重力加速度g=10m/s2，不计滑道和空气的阻力．求：
    （1）运动员到达第一过渡区CD的最低点时受到的支持力FN；
    （2）运动员到达F点正上方时离地面的高度h；
    （3）运动员落到着陆坡时的速度大小v1．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．某实验小组利用图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系
    （1）下列做法正确的是AD（填字母代号）
    A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
    B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴木块上
    C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源
    D．为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远远小于木块和木块上硅码的总质量
    （2）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图1的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，并且实验中砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上可以近似等于木块运动时受到的拉力F，甲、乙两同学研究加速度a与细绳拉力F的关系，分别得到图2中甲、乙两条直线．设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图2可知，μ甲＞μ乙，m甲＜m乙．（填“＞”“＜”或“=”）
    （3）如图3是丙同学更正实验后打出的一条纸带，已知打点计时器的打点周期是0.02s，则小车运动的加速度为4.0m/s2．（计算结果保留两位有效数字）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    17．如图，斜面体置于水平面上，一横截面为梯形的物块恰能沿斜面匀速下滑．若在物块下滑过程中分别对其施加一个竖直向下的恒力F1或者一垂直斜面向下的恒力F2时，物块仍能沿斜面向下运动，且两种情况下斜面体均静止不动，则下列说法正确的是（　　）
    A．加F1时，物块一定沿斜面匀速下滑
    B．加F2时，物块可能沿斜面匀速下滑
    C．加F1时，斜面体一定不受地面的摩擦力
    D．加F2时，斜面体一定受地面向左的摩擦力

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    18．质量m=4kg的物体，与水平地面间的动摩擦因数μ=0.1，沿水平地面向右做直线运动，经过A点时速度为6m/s．物体过A点时开始计时，对物体施加水平恒力F作用，经过0.5s物体向右移动了2.5m到达B点；若t时刻撤去水平恒力F，物体最后停在A的右方6.0m处．重力加速度g=10m/s2．求：
    （1）撤去水平恒力F的时刻t；
    （2）从物体经过A点到最终停止，水平恒力F做的功WF．

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