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    18．在用图甲装置进行“探究恒力做功与滑块动能变化的关系”实验中，某同学设计了如下实验步骤：
    a．用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起，在质量为M的滑块上系上细绳，细绳的另一端通过有光滑转轴的定滑轮挂上钩码；
    b．反复移动垫块的位置，调整长木板的倾角θ，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；
    c．取下细绳和钩码，同时记录钩码的质量m；
    d．保持长木板的倾角不变；启动打点计时器，让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动，到达底端时关闭电源；
    e．取下纸带进行分析，计算恒力做的功与滑块动能的变化，探寻它们间的关系．

    回答下列问题：（重力加速度为g，结果用已知和测量的物理量字母表示）
    （1）滑块在匀加速下滑过程中，所受的合力大小F=mg；
    （2）实验中，得到的纸带如图乙所示，已知打点计时器的工作频率为，f在纸带上从某一点O开始每隔一个点选取一个计数点，分别标有O、A、B、C、D、E、F、G，测得相邻计数点间的距离如图所示：
    ①打点计时器打下A点时滑块的速度vA=$\frac{（{s}_{1}+{s}_{2}）f}{4}$；
    ②选取纸带上AF两点进行研究，则从A到F，滑块动能的增加量△Ek=$\frac{1}{2}M{[\frac{（{s}_{6}+{s}_{7}）f}{4}]}^{2}-\frac{1}{2}M{[\frac{（{s}_{1}+{s}_{2}）f}{4}]}^{2}$；
    合力F做的功WF=mg（s2+s3+s4+s5+s6）．若在误差允许范围内AEk=WF，则可初步确定恒力做的功等于滑块动能的变化．

    分析 当平衡摩擦力后，滑块所受的合力与钩码的重力大小相等．根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度求出A和F点的速度，进而求出初末动能，根据W=Fx求解恒力做功．

    解答 解：（1）本实验的第一步已经平衡摩擦力了，故滑块在匀加速下滑过程中所受的合力大小等于钩码的重力，即F=mg．
    （2）①打点计时器的工作频率为f，在纸带上从某一点O开始每隔一个点选取一个计数点，故相邻计数点之间的时间间隔为T=$\frac{2}{f}$．
    A点的速度等于OB的平均速度，故${v}_{A}=\frac{{s}_{1}+{s}_{2}}{2T}=\frac{（{s}_{1}+{s}_{2}）f}{4}$，
    ②同理F的速度为${v}_{A}=\frac{{s}_{6}+{s}_{7}}{2T}=\frac{（{s}_{6}+{s}_{7}）f}{4}$
    所以质量为M的滑块动能的增加量△Ek=$\frac{1}{2}M{{v}_{F}}^{2}-\frac{1}{2}M{{v}_{A}}^{2}$=$\frac{1}{2}M{[\frac{（{s}_{6}+{s}_{7}）f}{4}]}^{2}-\frac{1}{2}M{[\frac{（{s}_{1}+{s}_{2}）f}{4}]}^{2}$
    A到F的位移为s=s2+s3+s4+s5+s6
    所以合外力做功为WF=Fs=mg（s2+s3+s4+s5+s6）
    故答案为：（1）mg；（2）①$\frac{（{s}_{1}+{s}_{2}）f}{4}$；②$\frac{1}{2}M{[\frac{（{s}_{6}+{s}_{7}）f}{4}]}^{2}-\frac{1}{2}M{[\frac{（{s}_{1}+{s}_{2}）f}{4}]}^{2}$；mg（s2+s3+s4+s5+s6）

    点评 明确实验原理是解答实验的关键，如本实验中要明确为何要平衡摩擦力，以及如何平衡摩擦力，能够根据纸带求出某点的瞬时速度，难度适中．

    练习册系列答案
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    （1）一辆电动自行车在平直路面按国家标准规定的最高车速行驶时紧急制动，求制动时间（结果保留三位有效数字）．
    （2）一质量为60kg的人驾驶质量40kg、额定功率300W的超标电动自行车，在平直路面上以额定功率匀速行驶，设行驶过程中所受到的阻力为人、车总重的0.03倍．若紧急制动，求制动距离．

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    B．细绳烧断瞬间小球的加速度立即变为g
    C．小球静止时弹簧的弹力大小为$\frac{4}{3}$mg
    D．细绳烧断瞬间小球的加速度立即变为$\frac{3}{5}$g

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    A．波传播的速度大小
    B．经过0.3s，x=8m处的质点通过的路程
    C．t=0.6s时，x=8m处的质点的速度方向
    D．t=0.8s时的波形图

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    C．$\frac{2\sqrt{2}BIL}{π}$，垂直AC的连线指向左下方D．2$\sqrt{2}$BIL，垂直AC的连线指向左下方

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    B．光线在AC面上发生全反射，从BC面上射出时与BC不垂直
    C．光线在AC面上不发生全反射，从BC面上射出时与BC不垂直
    D．光线在AC面上不发生全反射，从BC面上射出时与BC垂直

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