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如图1所示，质量为M的滑块A放在气垫导轨B上，C为速度传感器，它能将滑块A滑到导轨最低点时的速度实时传送到计算机上，整个装置置于高度可调节的斜面上，设斜面高度为h．启动气源，滑块A自导轨顶端由静止释放，将斜面的高度、滑块通过传感器C时的对应速度记入表中． （g取9.8m/s²）

实验序号	1	2	3	4	5	6	7
斜面高度h（cm）	10	20	30	40	50	60	70
传感器示数v（m/s）	1.40	1.98	2.42	2.80	2.90	3.47	3.70
v2（m2/s2）	1.96	3.92	5.86	7.84	8.41	12.04	13.69

（1）选择适当的物理量在图2中所示的坐标纸上作出能直观反映滑块经传感器时的速度与斜面高度的关系图象；
（2）要由此装置验证机械能守恒定律，所需的器材有速度传感器（带电源、计算机、导
线），滑块，气垫导轨（带气源），高度可以调节的斜面，此外还需的器材有

A

A

A．毫米刻度尺  B．天平  C．秒表   D．打点计时器   E．弹簧测力计
（3）由图象分析滑块沿气垫导轨下滑时机械能是否守恒．若守恒，说明判断机械能守恒的依据，若不守恒，分析机械能不守恒的原因

图线过原点且斜率k=2g，表明机械能守恒

图线过原点且斜率k=2g，表明机械能守恒

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如图所示，将平行板电容器极板竖直放置，两板间距离d=0.1m，电势差U=1000V，一个质量m=0.2g，带正电q=10^-7C的小球（球大小可忽略不计），用l=0.025m长的丝线悬于电容器极板间的O点．现将小球拉到丝线呈水平伸直的位置A，然后放开．假如小球运动到O点正下方B点处时，小球突然与线脱开，以后发现小球恰能通过B点正下方的C点（C点在电场中）．设小球在运动过程中不与板相碰（g取10m/s²），求：
（1）小球到达B点的速度大小；
（2）B、C两点间的距离．

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一、选择题

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

B

D

AB

BD

A

AB

ACD

BCD

ACD

BD

二、实验题

11．ABC   （选对一个得2分，二个得3分，三个得5分，错选或多选不得分）

12．（1）小球质量ｍ，B与O的高度h，OP之间距离s           （3分）

   （2）                                         （4分）

   （3） 3.4～3.7                                             （5分）

13．解：（1）由                                      （2分）

       得                        （2分）

       （2）对宇航员受力分析如图受重力mg，支持力N，由牛顿第二定律：

                             （3分）

        N  （2分）

14．解：连接A、B的圆心OO′，设B的半径为r，则A的半径为3r，且设OO′与竖直方向的夹角为，如图所示。

    则

                           (1)    （3分）

       对B球受力分析如图，B受重力mg，墙壁对它的弹力、A对它的弹力．由平衡得：

               (2)   （1分）

             (3)  （1分）

       对A受力分析如图，A受重力mg，地面的支持力N，B对A的压力N₂′，地面的摩擦力

        由平衡得：

                       （4）   （1分）

                 （5）    （1分）

        又                   （6）     （1分）

联立以上各式，解得  （1分）  

  （1分）

又由牛顿第三定律得，A对地面的压力       （1分）

                    A对地面的摩擦力         （1分）

15．解（1）A、B组成的系统机械能守恒.当A运动至最低点时，A下降的高度为，B下降的高度为  （1分）

   则有          (4分)

   又A、B速度大小相同，即              (1分)

   由以上各式解得               (2分)

（2）设杆对B做功W，在此过程中对B由动能定理

          (4分)

   解得             (2分)

   即杆对B做功.

16．（1）当A球进入MNPQ区域时，A、B 之间才存在相互作用力.

    A、B的加速度大小为       (2分)

    设经t时间，两球相撞，在t时间内

A的位移

B的位移             

又

解得：s  m             

（2）当m/s时，两球的加速度大小不变，即

 m/s²

设经t₁两小球相碰，相碰位置距MN为，则

     由以上三式解得：s  m

     碰撞前的瞬间A的速度为m/s

                 B的速度为m/s

     设碰撞后的瞬间A、B的速度分别为、，由动量和能量守恒有：

     可解得：m/s     m/s

     又因mm，故A、B可能发生第二次碰撞，假设再经t₂两球发生第二次碰撞，碰撞位置距MN为.

可解得s     m m

故在MNPQ区域第二次碰撞不能发生

第一次碰撞后，B经m离开该区域，设B离开PQ时的速度为，则

m/s

又A、B组成的系统始终动量守恒，设A出该区域的速度为

 m/s