14．如圖a所示，質量為M的滑塊A放在氣墊導軌B上，C為位移傳感器，它能將滑塊A到傳感器C的距離數(shù)據(jù)實時傳送到計算機上，經(jīng)計算機處理后在屏幕上顯示滑塊A的位移-時間（s-t）圖象和速率-時間（v-t）圖象．整個裝置置于高度可調節(jié)的斜面上，斜面的長度為l、高度為h．

（1）現(xiàn)給滑塊A一沿氣墊導軌向上的初速度，A的v-t圖線如圖b所示，請說明摩擦力對滑塊A運動的影響可以忽略（回答“可以忽略”或“不可以忽略”）并求出滑塊A下滑時的加速度a=6m/s2（結果保留一位有效數(shù)字）
（2）此裝置還可用來驗證牛頓第二定律．實驗時通過改變h，可驗證質量一定時，加速度與力成正比的關系；通過改變斜面高度h、滑塊A的質量M及斜面的高度h，且使Mh不變，可驗證力一定時，加速度與質量成反比的關系．

分析 根據(jù)v-t圖象求出該圖象的斜率，其斜率的絕對值就是加速度大�。�
從v-t圖象中我們發(fā)現(xiàn)兩條傾斜直線的斜率絕對值大小幾乎相等，說明滑塊A沿氣墊導軌上下運動加速度大小相等．
實驗運用控制變量法研究．

解答 解：（1）從圖象可以看出，滑塊上滑和下滑過程中的加速度基本相等，所以摩擦力對滑塊的運動影響不明顯，可以忽略．
根據(jù)加速度的定義式可以得出a=$\frac{v-{v}_{0}}{t}=\frac{3.0-0}{0.5}$m/s2=6m/s2．
（2）牛頓第二定律研究的是加速度與合外力和質量的關系．此裝置還可用來驗證牛頓第二定律．實驗時，通過改變h，就可以改變合外力F，可以驗證質量一定時，加速度與力成正比的關系；
當質量一定時，可以改變力的大小，當斜面高度不同時，滑塊受到的力不同，可以探究加速度與合外力的關系．由于滑塊下滑加速的力是由重力沿斜面向下的分力提供，所以要保證向下的分力不變，應該使Mg•$\frac{h}{l}$不變，所以應該調節(jié)滑塊的質量及斜面的高度，且使Mh不變．
故答案為：（1）可以忽略；6m/s2；（2）h；斜面高度h、滑塊A的質量M及斜面的高度h，且使Mh不變．

點評 解答本題關鍵是能夠把v-t圖象運用物理規(guī)律結合數(shù)學知識解決問題．對滑塊進行運動和受力分析，運用牛頓第二定律結合運動學公式解決問題．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

13．1988年10月16日，我國北京正負電子對撞機首次對撞成功．若正負電子對撞后消失而轉化為光子，這個過程反應方程式為${\;}_{1}^{0}e$+${\;}_{-1}^{0}e$→2γ．若正負電子的能量全部轉化為光子的能量，且這對光子頻率相同，則光子的頻率為$\frac{{E}_{k}+m{c}^{2}}{h}$．（已知電子質量為m，對撞時每個電子動能為Ek，普朗克恒量為h）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．相距為20cm的平行金屬導軌傾斜放置，如圖所示，導軌所在平面與水平面的夾角為θ=37°．現(xiàn)在導軌上放一質量為660g的金屬棒ab，它與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.50，整個裝置處于磁感應強度B=2T的豎直向上的勻強磁場中，導軌所接電源電動勢為15V．內阻不計，滑動變阻器的阻值可按要求進行調節(jié)，其他部分電阻不計，g取10m/s2．為保持金屬棒ab處于靜止狀態(tài)（設最大靜摩擦力Ff與支持力FN滿足Ff=μFN），
求：（1）ab中通入的最大電流為多少？
（2）ab中通入的最小電流為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．某人造地球衛(wèi)星因受高空稀薄空氣的阻力作用，繞地球運轉的軌道會慢慢改變，某次測量衛(wèi)星的軌道半徑為r1，后來變?yōu)閞2（r2＜r1），用Ek1、Ek2表示衛(wèi)星在這兩個軌道上的動能，T1、T2表示衛(wèi)星在這兩個軌道上的運行周期，則（　　）
A．Ek2＜Ek1，T2＜T1B．Ek2＞Ek1，T2＜T1C．Ek2＜Ek1，T2＞T1D．Ek2＞Ek1，T2＞T1

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．2013年12月2日1時30分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號乙”運載火箭，成功將嫦娥三號探測器發(fā)射升空．發(fā)射后在軌飛行約5天，近月制動被月球捕獲，進入距月面平均高度100千米的環(huán)月圓軌道，成為繞月衛(wèi)星．10日21時24分，嫦娥三號成功點火，實施變軌，順利進入近月點高度15千米、遠月點高度100千米的橢圓軌道．14日21時11分，嫦娥三號探測器成功實施軟著陸，開展月面巡視勘察．如圖是嫦娥三號奔月示意圖，根據(jù)以上信息，下列推理中正確的是（　　）
A．在環(huán)月圓軌道上，探測器運行周期與其質量大小無關
B．變軌后瞬間與變軌前瞬間相比，衛(wèi)星的機械能減小，動能減小
C．嫦娥三號在橢圓軌道上任一時刻的運行速度均比在環(huán)月圓軌道上要小
D．若探測器在環(huán)月圓軌道上的運行周期已知，可算出探測器在該軌道上的運行速度

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．某探究學習小組同學欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙、天平．當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態(tài)．
若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：
（1）實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質量應滿足的實驗條件是沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量，實驗時首先要做的步驟是平衡摩擦力．
（2）你認為還需要的實驗器材有哪個？刻度尺．
（3）在（1、2）的基礎上，某同學用天平稱量滑塊的質量M．往沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質量m．讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1＜v2）．則本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式為$mgL=\frac{1}{2}Mv_2^2-\frac{1}{2}Mv_1^2$（用題中的字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．在“探究加速度與力、質量的關系”實驗中，
（1）為了研究加速度跟力和質量的關系，應該采用的研究實驗方法是A
A．控制變量法 B．假設法   C．理想實驗法   D．圖象法
（2）當作用力一定時，探究加速度與質量關系時，以下做法正確的是B
A．平衡摩擦力時，應將裝砝碼的托盤用細線通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力
C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源
D．實驗數(shù)據(jù)處理時應作a-m圖象尋找加速度與質量的關系
（3）某組同學實驗得出數(shù)據(jù)，畫出a-F圖象如圖所示，那么該組同學實驗中出現(xiàn)的問題可能是B 
A．實驗中摩擦力沒有平衡
B．實驗中摩擦力平衡過度
C．實驗中繩子拉力方向沒有跟平板平行
D．實驗中小車質量發(fā)生變化．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖甲所示，光滑平行金屬導軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角，M、P兩端接一阻值為R的定值電阻，阻值為r的金屬棒ab垂直導軌放置，其他部分電阻不計．整個裝置處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向上．t=0時對棒施一平行于導軌的外力F，棒由靜止開始沿導軌向上運動，通過R的感應電流I隨時間t的變化關系如圖乙所示．下列關于穿過回路abPMa的磁通量Φ、金屬棒ab加速度a、金屬棒受到的外力F、通過棒的電荷量q隨時間變化的圖象錯誤的是（　　）
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．如圖所示，在勻速轉動的水平圓盤上，沿半徑方向放著用細線相連的質量均為m的兩個物體A和B（均可看做質點），已知OA=2OB，兩物體與盤面間的動摩擦因數(shù)均為μ，兩物體剛好未發(fā)生滑動，此時剪斷細線，假設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，重力加速度為g，則（　�。�
A．剪斷前，細線中的張力等于$\frac{2μmg}{3}$
B．剪斷前，細線中的張力等于$\frac{μmg}{3}$
C．剪斷后，兩物體仍隨圓盤一起做勻速圓周運動，不會發(fā)生滑動
D．剪斷后，B物體仍隨圓盤一起做勻速圓周運動，A物體發(fā)生滑動，離圓心越來越遠

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