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    如图所示为水平气垫导轨，滑块A、B用轻弹簧连接，今将弹簧压紧后用轻绳系在A、B上，然后以恒定速度为v0向右运动，已知A、B质量分别为m1、m2，且m1＜ m2．滑动中轻绳突然断开，当弹簧第一次恢复到自然长度时，滑块A的速度刚好为零．求：

    (1)绳断开到弹簧第一次恢复到自然长度过程中弹簧释放的弹性势能EP．

    (2)在以后运动过程中，滑块B是否有速度等于零的时刻？试通过定量分析、讨论，来证明你的结论．

    答案：
    解析：

    解析：(1)A、B在气垫导轨上运动，所受阻力可视为零．设弹簧第一次恢复到自然长度时滑块B的速度为v，由动量守恒：(m1＋m2)v0＝m2v                             ①

    　　由能量守恒，EP＋(m1＋m2)v02＝m2v2                                     ②

    　　由①②联立得，释放的弹性势能EP＝(m1＋m2)v02．

    　　(2)只要弹簧处于伸长状态，B就会减速，当弹簧再次恢复原长时，B的速度最小，设此时A的速度为v1，B的速度为v2，

    　　由动量守恒：m2v＝m1v1＋m2v2                                              ③

    　　由动能守恒：m2v2＝m1v12＋m2v22                                      ④

    　　③④相比，得v1＝v＋v2                                                     ⑤

    　　代入③，得v2＝v＞0，(m2＞m1)

    　　即在以后运动过程中，B不会有速度等于零的时刻．

    　　答案：(1)(m1＋m2)v02     (2)不会

    　　引申：试分析说明在以后的运动过程中，弹性势能EP、A的速度vA、B的速度vB的大小变化范围．(提示：先分析最大值与最小值对应状态，再由上述两个守恒列式求解)

    　　答案：0≤EP≤(m1＋m2)v02，0≤vA≤2v0，v0≤vB≤v0

     


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    (1)绳断开到弹簧第一次恢复到自然长度过程中弹簧释放的弹性势能EP．

    (2)在以后运动过程中，滑块B是否有速度等于零的时刻？试通过定量分析、讨论，来证明你的结论．

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    科目：高中物理 来源：浙江省宁波市2011－2012学年高一下学期期末考试物理试题 题型：058

    如图所示为利用气垫导轨(滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略不计)“验证机械能守恒定律”的实验装置，完成以下填空．

    实验步骤如下：

    (1)将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，将导轨调至水平；

    (2)测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s；

    (3)将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；

    (4)读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间Δt1和Δt2；

    (5)用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m；

    (6)滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1＝________和Ek2＝________；

    (7)在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统重力势能的减少ΔEp＝

    ________；(重力加速度为g)

    (8)如果满足关系式________，则可认为验证了机械能守恒定律．

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    科目：高中物理 来源：2015届河北正定中学高一下学期期末考试物理试卷（解析版） 题型：实验题

    如图所示为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略不计）“验证机械能守恒定律”的实验装置，完成以下填空。

    实验步骤如下：

    （1）将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平；

    （2）测出挡光条的宽度L和两光电门中心之间的距离s；

    （3）将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；

    （4）读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间Δt1和Δt2；

    （5）用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m；

    （6）滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为Ek1=　  　  和Ek2=　  　  ；

    （7）在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统重力势能的减少ΔEp=　 　 ；（重力加速度为g）

    （8）如果满足关系式　  　  ，则可认为验证了机械能守恒定律。

     

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略不计）“验证机械能守恒定律”的实验装置，完成以下填空。

    实验步骤如下：

    （1）将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平；

    （2）测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s；

    （3）将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；

    （4）读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间Δt1和Δt2；

    （5）用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m；

    （6）滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为Ek1=　  ▲　  和Ek2=　  ▲　  ；

    （7）在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统重力势能的减少ΔEp=　  ▲　  ；（重力加速度为g）

    （8）如果满足关系式　  ▲　  ，则可认为验证了机械能守恒定律。

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