[题目]如图.水平地面上.质量为4m的凹槽被一特殊装置锁定处于静止状态.凹槽内质量为m的小木块压缩轻质弹簧后用细线固定.此时小木块距离凹槽右侧为x,现细线被烧断.木块被弹簧弹出后与凹槽碰撞并粘连.同时装置锁定解除,此后木块与凹槽一起向右运动.测得凹槽在地面上移动的距离为s,设凹槽与地面的动摩擦因数为μ1.凹槽内表面与木块的动摩擦因数为2. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图，水平地面上，质量为4m的凹槽被一特殊装置锁定处于静止状态，凹槽内质量为m的小木块压缩轻质弹簧后用细线固定（弹簧与小木块不粘连），此时小木块距离凹槽右侧为x；现细线被烧断，木块被弹簧弹出后与凹槽碰撞并粘连，同时装置锁定解除；此后木块与凹槽一起向右运动，测得凹槽在地面上移动的距离为s；设凹槽与地面的动摩擦因数为μ1，凹槽内表面与木块的动摩擦因数为2，重力加速度为g，求：

木块与凹槽碰撞后瞬间的共同速度大小v；

细线被烧断前弹簧储存的弹性势能。

【答案】（1）（2）

【解析】试题分析：（1）设木块与凹槽碰撞后共同速度为v，由动能定理：

（3分）

可得：（3分）

（2）设木块与凹槽碰撞前瞬间的速度为v1，由动量守恒：

（3分）

可得：（3分）

木块被弹开到与凹槽碰撞，由动能定理，有

（3分）

可得（2分）

由功能关系，细线被烧断前弹簧储存的弹性势能（1分）

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(1)实验时绳的下端先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是____________________________．

(2)图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离，如图乙所示．已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)

(3)通过增加绳的下端挂的钩码的个数来改变小车所受的拉力F，得到小车的加速度a与拉力F的数据，画出a–F图线后，发现当F较大时，图线发生了如图丙所示的弯曲．该同学经过思考后将实验方案改变为用小车中的钩码挂在绳的下端来增加钩码的个数和外力．那么关于该同学的修正方案，下列说法正确的是________．(写选项字母)

A.该修正方案可以避免a–F图线的末端发生弯曲

B.该修正方案要避免a–F图线的末端发生弯曲的的条件是M≥m

C.该修正方案画出的a–F图线的斜率为

D.该修正方案画出的a–F图线的斜率为

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