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【題目】某學習小組用圖示的實驗裝置驗證“機械能守恒定律”．他們在氣墊導軌上安裝了一個光電門B，滑塊（帶遮光條）用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與鉤碼相連，每次滑塊都從A處由靜止釋放．

(1)下列實驗要求中不必要的一項是______（請填寫選項前對應的字母）．

A．應將氣墊導軌調至水平

B．應使細線與氣墊導軌平行

C．應使A位置與光電門B間的距離適當大些

D．應使鉤碼質量遠小于滑塊和遮光條的總質量

(2)實驗時，已知滑塊（帶遮光條）的質量M，鉤碼質量m，A、B間的距離L，遮光條的寬度為d和遮光條通過光電門的時間為t，重力加速度為g，則滿足的關系式______（用M、m、g、L、d、t表示）即可驗證從A到B過程系統機械能守恒．

【答案】D

【解析】

(1)驗證系統機械能守恒，應將氣墊導軌調至水平，使細線與氣墊導軌平行，為了減小誤差，A位置與光電門的距離適當大一些．實驗中不需要滿足鉤碼重力等于繩子的拉力，則不需要使鉤碼質量遠小于滑塊和遮光條的總質量，故ABC必要，D不必要．

(2)滑塊通過光電門的瞬時速度，則系統動能的增加量

系統重力勢能的減小量，

則系統機械能守恒滿足的表達式為：．

練習冊系列答案

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【題目】如圖為“探究物體的加速度與力、質量的關系”的實驗裝置，沙和沙桶的質量為m，小車和砝碼的質量為M，實驗中將沙和沙桶的重力mg作為細線對小車的拉力F。

（1）在進行平衡摩擦力的操作時，下列注意事項正確的是______

A．應該讓小車連接紙帶并穿過打點計時器

B．必須讓小車連接沙桶

C．紙帶和沙桶都應連接

D．紙帶和沙桶都不能連接

（2）保持小車的質量M一定，改變沙桶中沙的質量，根據實驗數據作a-F圖象。隨著沙和沙桶質量m增加，不再遠小于小車質量M，則可能會出現下列圖象中的______。

（3）保持沙和沙桶的總質量m不變，改變小車和砝碼的總質量M，探究加速度和質量的關系。如圖是某次實驗中打出的一條紙帶，交變電流的頻率為50Hz，每隔4個點選一個計數點，則小車的加速度為______m/s2（保留兩位有效數字）。通過實驗得到多組加速度a、質量M的數據，為了方便準確地研究二者關系，一般選用縱坐標為加速度a，則橫坐標為______（填“M”或“”）

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A. 速度最大時，A、B間摩擦力最大

B. 彈簧彈力最大時，A、B間摩擦力最大

C. 它們的振幅不能大于

D. 它們的振幅不能大于

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A. 當ab邊剛越過ff′時，線框加速度的大小為gsin θ

B. t0時刻線框勻速運動的速度為

C. t0時間內線框中產生的焦耳熱為

D. 離開磁場的過程中線框將做勻速直線運動

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【題目】電影中，質量為60kg的特工從樓頂出發，欲到達距離樓頂L=22.5m處的房間。如圖所示，他通過手輪沿一條豎直懸垂的滑索從靜止開始下滑。下滑時他可調節對手輪的壓力，從獲得足夠的阻力以控制下滑加速度。開始時他放松手輪，自由下落1s；然后他調節手輪，勻速下落了12.5m；然后他再調節手輪，勻減速下滑，當滑到該房間的窗戶A處時，速度恰好為0。此時他用腳踏蹬開窗戶，自己向墻外側反彈了 0.9m，然后進入窗內。（不計空氣阻力；放松手輪時，不計手輪與滑索間的摩擦；不考慮特工的身高影響。g=10m/s2）

求：（1）下滑時滑索承受的最大拉力。

（2）從開始下落到進入窗內，特工所用的時間。（此小題結果保留1位小數）