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    18．（1）某同学想利用图甲所示装置，验证滑块与钩码组成的系统机械能守恒，该同学认为只要将摩擦力平衡掉就可以了．你认为该同学的想法不正确（选填“正确”或“不正确”），理由是：有摩擦力做功，不满足机械能守恒的条件． 
    （2）另一同学用一倾斜的固定气垫导轨来验证机械能守恒定律．如图乙所示，质量为m1的滑块（带遮光条）放在A处，由跨过轻质定滑轮的细绳与质量为m2的钩码相连，导轨B处有一光电门，用L表示遮光条的宽度，x表示A、B两点间的距离，θ 表示气垫导轨的倾角，g表示当地重力加速度．
    ①气泵正常工作后，将滑块由A点静止释放，运动至B，测出遮光条经过光电门的时间t，该过程滑块与钩码组成的系统重力势能的减小量表示为m2gx-m1gxsinθ；，动能的增加量表示为$\frac{1}{2}$（m1+m2）v2=$\frac{1}{2}$（m1+m2）（$\frac{L}{t}$）2；若系统机械能守恒，则$\frac{1}{{t}^{2}}$与x的关系式为$\frac{1}{{t}^{2}}$=$\frac{2（{m}_{2}-{m}_{1}sinθ）gx}{（{m}_{1}+{m}_{2}）{L}^{2}}$（用题目中的已知量表示）．
    ②实验时测得m1=475g，m2=55g，遮光条宽度L=4mm，sinθ=0.1，改变光电门的位置，滑块每次均从A点释放，测量相应的x与t的值，以$\frac{1}{{t}^{2}}$为纵轴，x为横轴，作出的图象如图丙所示，则根据图象可求得重力加速度g0为9.4m/s2（计算结果保留2位有效数字），若g0与当地重力加速度g近似相等，则可验证系统机械能守恒．

    分析 （1）明确机械能守恒的条件，根据物体受力情况分析是否有重力之外的其他力做功；
    （2）根据重力做功和重力势能之间的关系可以求出重力势能的减小量，根据起末点的速度可以求出动能的增加量；根据功能关系得重力做功的数值等于重力势能减小量．

    解答 解：（1）机械能守恒的条件只有重力或弹力做功，平衡摩擦力时，是用重力的分力等于摩擦力，但此时系统受到摩擦力，故摩擦力对系统做功，机械能不守恒；故该同学的想法不正确；
    （2）①滑块由A到B的过程中，系统重力势能的减小量为：△EP=m2gx-m1gxsinθ；
    经过光电门时的速度为：v=$\frac{L}{t}$；
    则动能的增加量为：△EK=$\frac{1}{2}$（m1+m2）v2=$\frac{1}{2}$（m1+m2）（$\frac{L}{t}$）2；
    或机械能守恒，则有：△EP=△EK
    联立解得：$\frac{1}{{t}^{2}}$=$\frac{2（{m}_{2}-{m}_{1}sinθ）gx}{（{m}_{1}+{m}_{2}）{L}^{2}}$；
    ②由上述公式可得，图象中的斜率表示：$\frac{2（{m}_{2}-{m}_{1}sinθ）g}{（{m}_{1}+{m}_{2}）{L}^{2}}$=k
    代入数据解得：g=9.4m/s2；
    故答案为：（1）不正确；有摩擦力做功，不满足机械能守恒的条件；（2）①m2gx-m1gxsinθ；$\frac{1}{2}$（m1+m2）（$\frac{L}{t}$）2；$\frac{2（{m}_{2}-{m}_{1}sinθ）gx}{（{m}_{1}+{m}_{2}）{L}^{2}}$②9.4．

    点评 本题考查验证机械能守恒定律的条件，属于创新型的实验题目，要求能正确分析实验原理，能明确是两物体组成的系统机械能守恒．

    练习册系列答案
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    （1）皮带顺时针转动时，求煤块从A运动到B所用时间；
    （2）皮带逆时针转动时，求煤块到达B点时的速度大小；
    （3）皮带逆时针转动时，煤块在传送带上留下的痕迹长度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．2015年11月2日，中国商用飞机有限责任公司在上海举行了中国大飞机C919首次下线仪式，正式宣告中国可以自主生产大型客机．C919总装下线是一件具备标志性意义的大事件．大飞机的研制过程中进行风洞实验是必不可少的环节，某次风洞实验中测定大飞机的风阻系数，若已知：飞机风阻系数=正面风阻力×2÷（空气密度×机翼面积×风俗平方）．如图将质量为m=1kg的大飞机模型用绳索（不计质量）悬挂在风洞中，飞机模型机身保持水平状态，无风时悬线竖直，当风速为540km/h正面水平方向吹来时，悬线保持与竖直方向成30°夹角，若已知空气密度为1.2kg/m2、大飞机模型机翼面积0.5m2，则可知（　　）
    A．当风速为540km/h时，大飞机模型受到的正面风阻力为5.74N
    B．当风速为540km/h时，大飞机模型受到的正面风阻力为11.5N
    C．由题中数据计算可得，大飞机模型的风阻系数为0.5
    D．若增大风速，可减小飞机的风阻系数

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

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    某同学认为在此过程中必须注意以下几项：
    A．两根细绳必须等长．
    B．使用两个弹簧测力计示数一定要相等．
    C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行．
    D．试验中一定要记录力的大小和方向．
    其中正确的是CD．（填入相应的字母）

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    13．航空事业的发展离不开风洞实验，其简化模型如图a所示，在光滑的水平面上停放相距S0=20m的甲、乙两车，其中乙车是风力驱动车，弹射装置能使甲车瞬间获得V0=40m/s水平向右的瞬时速度，在甲车获得瞬时速度的同时乙车的风洞开始工作，将风吹到固定在甲车上的挡风板上，从而使乙车也获得速度，测绘装置得到了甲、乙两车的V-t图象如图b所示，设两车始终未相遇．

    （1）若甲车的质量与其加速度大小的乘积等于乙车的质量与其加速度大小的乘积，求甲、乙两车的质量之比；
    （2）求运动过程中的最近距离是多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

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    C．导体棒的速度大小为$\frac{4IR}{BL}$D．导体棒受到的安培力的大小为2BIL

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