[题目]如图甲,质量为M 的滑块A 放在气垫导轨B 上,C 为位移传感器,它能将滑块A 到传感器C 的距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示滑块A 的位移-时间(s-t)图象和速率-时间图象.整个装置置于高度可调节的斜面上,斜面的长度为l.高度为h.(1)现给滑块A 一沿气垫导轨向上的初速度,A 的v- t 图线如图乙所示.从图线可得滑� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图甲,质量为M 的滑块A 放在气垫导轨B 上,C 为位移传感器,它能将滑块A 到传感器C 的距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示滑块A 的位移—时间(s—t)图象和速率—时间(v —t)图象.整个装置置于高度可调节的斜面上,斜面的长度为l、高度为h.

(1)现给滑块A 一沿气垫导轨向上的初速度,A 的v— t 图线如图乙所示.从图线可得滑块A 下滑时的加速度a=________m/s2(保留1位有效数字),摩擦力对滑块A 运动的影响___________.(填“明显,不可忽略”或“不明显,可忽略”)

(2)此装置还可用来测量重力加速度g.实验时通过改变h 的大小,测出对应的加速度,然后作出a— h 图象(a 为纵轴,h 为横轴),图象中的图线是一条倾斜的直线,为求出重力加速度g 需要从图象中找出.

A．图线与a 轴截距a0; B 图线与h 轴截距b0;

C．图线的斜率k; D 图线与坐标轴所夹面积S

则重力加速度g=________ (用题中和选项中给出的字母表示).

(3)将气垫导轨换成滑板,滑块A 换成滑块A′,给滑块A′一沿滑板向上的初速度,A′的s- t图象如图丙,则其v-t 图象是的__________(填“对称”或“不对称”),原因是____________.通过丙图可求得滑块与滑板间的动摩擦因数μ=_____________ .(结果保留2位有效数字)

【答案】6不明显，可忽略Cg= kl对称由于摩擦力的存在使得滑块上滑过程和下滑过程的加速度大小不同，所以v-t 图像斜率不同0.27

【解析】

（1）v-t图象的斜率的绝对值表示加速度大小。从图象可以看出，滑块上滑和下滑过程中的加速度基本相等，所以摩擦力对滑块的运动影响不明显，可以忽略。根据加速度的定义式可以得出：。

（2）根据牛顿第二定律可知：，解得：。则a-h图象的斜率，所以为求出重力加速度g需要从图象中找出图象的斜率k，则g=kl，故选C。

（3）其v-t 图象是不对称的，由于摩擦力的存在使得滑块上滑过程和下滑过程的加速度大小不同，所以v-t 图像斜率不同。从图上可以读出，滑块上滑和下滑时发生位移大小约为x=0.84m-0.20m=0.64m，上滑时间约为t1=0.4s，下滑时间约为t2=0.6s，上滑时看做反向匀加速运动，根据动学规律有，根据牛顿第二定律有mgsinθ+μmgcosθ=ma1，下滑时，有，根据牛顿第二定律有mgsinθ-μmgcosθ=ma2，联立解得μ=0.27。

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根据上述实验回答下列问题：

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