20．某同学利用打点计时器和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验。气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。则：
（1）下面是实验的主要步骤：
①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； ②向气垫导轨通入压缩空气；
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终与导轨在水平方向上； ④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的弹簧片； ⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；
⑥先接通打点计时器的电源，然后放开滑块1，让滑块带动纸带一起运动； ⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图所示；
⑧测得滑块1的质量为310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g。
（2）由于打点计时器每隔0.02s打一个点，那么，两滑块相互作用以前滑块1的速度v＝_____m/s。系统的总动量为_____kg?m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为_____kg?m/s（结果保留三位有效数字）。
（3）试说明（2）中两结果不完全相等的主要原因是_____。 四、解答题
21．如图所示，质量为m的物体置于倾角θ=37°的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ=0.5，先用平行于斜面的推力F1作用于物体上，能使其沿斜面匀速上滑(如图甲)，然后改用水平推力F2作用于物体上，也恰能使物体沿斜面匀速上滑(如图乙)，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8.
求：推力F1与F2的比值。
22．如图所示，半径为R的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=30°，另一端点C为圆弧轨道的最低点，过C点的轨道切线水平.C点右侧的光滑水平面上紧挨C点放置一质量为2m的足够长的木板，木板的上表面与C点等高.质量为m的小物块从空中某处A以大小
的速度水平抛出，恰好从B 点沿切线方向进入轨道并滑上木板.不计空气阻力，
重力加速度大小为g.求：
(1)A、B两点在水平方向的距离x；
(2)物块经过圆弧轨道上C点时，所受C点的支持力大小F；
(3)在物块从刚滑上木板到相对木板静止的过程中，物块与木板之间因摩擦而产生的热量Q.
23．如图所示，从斜坡顶端以不同初速度水平抛出小物体，得到物体在空中运动时间t与初速度的关系如下表，
，忽略空气阻力，试求：
（1）时平抛水平位移x；
（2）斜面的高度h； （3）斜面的倾角θ；
24．如图，重物A和B的质量分别为mA=3Kg、mB=2Kg，斜面体质量为M=4Kg，滑轮和绳质量及其之间的摩擦不计，整个装置均静止，试求：
（1）画出受力分析图，求绳中张力F的大小； （2） A受斜面的摩擦力f的大小和方向；
（3）地面给斜面体的支持力大小，以及地面给斜面体的摩擦力f'大小和方向。
25．如图所示，一个人用水平F=30N的水平拉力拉动一质量为10kg的木箱，在粗糙的水平地面上由静止开始做匀加速直线运动。若滑块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g取10m／s，试求：
（1）滑块运动的加速度大小； （2）力F在前4s内对滑块做的功。 【参考答案】*** 一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 C B D D C B A B A C C C 2
二、填空题 13．1：3 14．20m/s 0 15．1 10 16．265,0.425,0.800 17． 50； 200 三、实验题
18．BC 滑块和力传感器的总质量m 19．A C 不正确
20．00 0.620 0.618 纸带与限位孔的阻力 四、解答题 21．1:2
【解析】F1作用时，由物体的受力情况，根据平衡条件得
F2作用时，由物体的受力情况，根据平衡条件得
2
联立解得22．（1）【解析】 【详解】
（2）
（3）
(1)物块经过轨道上B点时的竖直分速度大小为：
由vy=gt得：
AB两点在水平方向的距离为：x=vyt 联立计算得出：
(2)物块经过轨道上B点时的速度大小为：由B到C机械能守恒，有：得：
；
在C点，由牛顿第二定律有：得：F=8mg
(3)设物块与木板相对静止时的速度为v，取向右方向为正方向，由动量守恒定律有： mvC=（m+2m）v
根据能量守恒定律有：由以上两式得：【点睛】
（1）根据平抛运动的规律得出物体在B点时的竖直分速度，求出平抛运动的时间，从而求得AB两点在水平方向的距离x；
（2）由平抛运动的规律求出物体在B点时的速度，对B到C段运用机械能守恒定律求出物块经过C点的速度，根据牛顿第二定律求轨道对物块的支持力；
（3）在物块刚滑上木板到相对木板静止的过程中，由动量守恒和能量守恒定律列方程联立求解因摩擦而产生的热量Q．
23．（1）1.8m （2）5m （3）45o 【解析】（1）水平方向上做匀速直线运动
得水平位移x=1.8m；
（2）从表格可知，初速度达到6m/s以后运动时间1.0s保持不变，故小物块落地点在水平面，由
得斜面的高h=5m；
（3）从表格可知小物块初速度3m/s，运动时间0.6s落在斜面上，由得
；
24．(1)20N；(2)2N，方向向下，(3)80N,【解析】 【详解】
（1）滑轮的受力分析如图：
2Fcos60°=mBg，F=mBg=20N；
（2）对A，受力平衡：设所受摩擦力向下，则： F-mAgsin37°-f=0
F=20-3×10×0.6N=2N，方向沿斜面向下； （3）将斜面和A作为一个整体，
竖直方向：FN-Fcos60°-（M+m）g=0，FN=20×cos60°+（4+3）×10N=80N； 水平方向：Fsin60°-Ff=0，Ff=20×sin60°=25．（1）【解析】 【分析】
(1)先求出滑动摩擦力的大小，再根据牛顿第二定律求出加速度;
(2)根据匀变速直线运动的位移公式求出前4s内的位移再根据功的定义求力F的功. 【详解】
(1)由滑动摩擦力公式
,得：f=μmg=0.2×10×10N=20N
（2）
，方向向左。
