[5]电源内阻：
。
18． (本题9分)在“DIS 研究机械能守恒定律”实验中，通过测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，同时输入摆锤的高度，求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能和动能转化时的规律。实验中 A、B、C、D 四点高度为 0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由计算机默认，不必输入。现某位同学要测定摆锤在 D 点的瞬时速度。其实验装置如图所示；接着他点击“开始记录”，同时让摆锤从图中所示位置释放，计算机将摆锤通过某位置的瞬时速度自动记录在表格的对应处，如图。
（1）请问该实验中所用传感器的名称是_____传感器。并将该传感器和_____相连。 （2）请指出该同学实验中的错误之处：①传感器未放在标尺盘最低端的 D 点；②_____。 （3）摆图中计算机记录的数据与真实值相比将_____（填“偏大”、“偏小”或“仍准确”）
（4）在处理实验数据时，如果以 v2/2 为纵轴，以 h 为横轴，根据实验数据绘出的 v2/2—h 图象应是_____，才能验证机械能守恒定律，v2/2 － h 图线的斜率等于_____的数值。
（5）本实验应该得到的实验结论是：________________________的情况下，物体的_____________， 但总机械能守恒。
【答案】光电门 数据采集器 摆锤释放器未置于 A 点 偏小 一条倾斜直线 重力加速度 只有重力做功 动能和势能相互转化 【解析】 【详解】
（1）[1][2]．该实验中所用传感器的名称是光电门传感器。并将该传感器和数据采集器相连。
（2）[3]．该同学实验中的错误之处：①光电门传感器未放在标尺盘最底端的D点；②摆锤释放器未置于A点。
（3）[4]．由于摆锤释放器未置于A点，所以得到的动能与真实值相比将偏小。
（4）[5][6]．在处理实验数据时，由mgh?mv2可得
1212v?gh 2则如果以 v2/2 为纵轴，以 h 为横轴，根据实验数据绘出的 v2/2—h 图象应是一条倾斜直线，才能验证机械能守恒定律，v2/2 － h 图线的斜率等于重力加速度g的数值。
（5）[7][8]．本实验应该得到的实验结论是：只有重力做功的情况下，物体的动能和势能相互转化，但总机械能守恒。
四、解答题：本题共4题，每题5分，共20分 19．A、B两球沿同一条直线相向运动，所给的分别为A、B碰撞前的（1）B球质量；
（2）碰撞前后损失的动能。
图象，c为碰撞后它们的
图象记录了它们碰撞前后的运动情况，其中a和b
图象，若A球质量为
，根据图象，求：
【答案】（1）【解析】 【详解】 （1）由
（2）
图象可以知道，碰撞后两球的共同速度为：
碰撞前，A、B的速度分别为：
两球碰撞过程中动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得:
代入数据得
（2）由能量守恒定律可以知道，碰撞过程损失的机械能
代入数据得:
20． (本题9分)将一根长为L的光滑细钢丝ABCDE制成如图所示的形状，并固定在竖直平面内．其中AD段竖直，DE段为
31圆弧，圆心为O，E为圆弧最高点，C与E、D与O分别等高，BC＝AC．将质
44量为m的小珠套在钢丝上由静止释放，不计空气阻力，重力加速度为g． （1）小珠由C点释放，求到达E点的速度大小v1；
（2）小珠由B点释放，从E点滑出后恰好撞到D点，求圆弧的半径R； （3）欲使小珠到达E点与钢丝间的弹力超过
mg，求释放小珠的位置范围． 4
【答案】⑴v1=0； ⑵R?【解析】 【详解】
3L5L2L； ⑶C点上方低于处滑下或高于处
4(4?3?)4(4?3?)4?3?（1）由机械能守恒可知，小珠由C点释放，到达E点时，因CE等高，故到达E点的速度为零； （2）由题意：BC?1?312?L?(?2?R?R)mgBC?mvE BE；小珠由点释放，到达点满足：?4?42?? 从E点滑出后恰好撞到D点，则R?vEt ；t?2L2R 联立解得：R?； g4?3?21vE1（3）a.若小珠到达E点与小珠上壁对钢丝的弹力等于mg，则mg?mg?m1 ；从释放点到E点，
44R由机械能守恒定律：mgh1?12mvE1 ； 233Lh?R? 联立解得：
84(4?3?)21vE1b.若小珠到达E点与小珠下壁对钢丝的弹力等于mg，则mg?mg?m2 ；从释放点到E点，由机
44R械能守恒定律：mgh2?12mvE2 ； 23L5L55Lh?R? ； 故当小珠子从C点上方低于 处滑下或高于 处联立解得：
84(4?3?)4(4?3?)4(4?3?)1滑下时，小珠到达E点与钢丝间的弹力超过mg.
421． (本题9分)如图所示，质量为m的小木块以速度v0冲上放在光滑水平面上的质量为M的长木板，小木块在长木板上相对静止时，它们的最终速度为v，相互摩擦力为f，求小木块在长木板上滑行的距离。
121mv0??M?m?v2 【答案】22f【解析】 【详解】
系统减少的机械能等于系统增加的内能，E初=fL=
11mv02，E末=（m+M）v2，由能量守恒定律 2211mv02-（m+M）v2 22解得小木块在长木板上滑行的距离
121mv0??M?m?v2L=2 2f22．如图所示是某公园中的一项游乐设施，它由弯曲轨道AB、竖直圆轨道BC以及水平轨道BD组成，各轨道平滑连接。其中圆轨道BC半径车重的0.3，其余部分摩擦不计，质量为
，水平轨道BD长
，BD段对小车产生的摩擦阻力为
沿着弯曲轨
，求：
的小车（可视为质点）从P点以初速度
道AB向下滑动，恰好滑过圆轨道最高点，然后从D点飞入水池中，空气阻力不计，取(1)P点离水平轨道的高度H；
(2)小车运动到圆轨道最低点时对轨道的压力大小；
(3)在水池中放入安全气垫MN（气垫厚度不计），气垫上表面到水平轨道BD的竖直高度的左右两端M、N到D点的水平距离分别为距水平轨道的高度应满足什么条件？
、
，气垫
，要使小车能安全落到气垫上，则小车静止释放点
【答案】 (1)
【解析】 【详解】
(2) 小车运动到圆轨道最低点对轨道的压力为，方向竖直向下 (3)
(1)小车恰好滑过圆轨道最高点时，重力提供向心力：
小车从到的运动过程中只有重力做功，故机械能守恒，则有：
解得：
(2)对小车从到的运动过程由机械能守恒可得：
在点由牛顿第二定律得：
由牛顿第三定律有：
，方向竖直向下
可得小车运动到圆轨道最低点对轨道的压力为
(3)对小车从静止释放点到点的过程由动能定理得：
从D点到气垫上的运动过程只受重力作用，做平抛运动，则有：
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