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    13．阅读材料，然后回答下面问题．
    看到图中的情形，很多人认为图中的女士一定是位大力士，不然怎能如此轻松地单手扛起一辆自行车呢！其实不然，这位女士能如此轻松地单手扛起一辆自行车，不是因为自己的力气大，而是因为她举起的是一种碳纤维自行车，车本身的质量很小．
    碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的密度不到钢的$\frac{1}{4}$，但碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般是钢的7～9倍，抗拉弹性模量亦高于钢．利用碳纤维可以制造8、9kg左右的轻量自行车，这种轻量自行车登坡顺利而爽快，不会像一些轻的铝合金车架，登坡时感到有一种向后拉的力量．
    目前，碳纤维越来越显示出在工上的广阔应用前景．
    （1）碳纤维材料已被广泛应用在羽毛球拍上，这种应用与下列碳纤维的哪种物理属性无关D
    A．密度小    B．弹性好    C．韧性好    D．导电性好
    （2）对一根用新材料制成的碳纤维M进行抗拉测量，探究它的伸长量与哪些因素有关．现选用这种材料制成样品进行测试，得到不同情况下得伸长量如表所示：
    序号长度横截面积不同拉力下的伸长量
    250N500N750N1000N
    11m0.05cm20.04cm0.08cm0.12cm0.16cm
    22m0.05cm20.08cm0.16cm0.24cm0.32cm
    31m0.10cm20.02cm0.04cm0.06cm0.08cm
    ①要探究拉力一定时，材料的伸长量与样品的长度关系，应选序号12，根据实验数据可知，样品受拉力作用后，其伸长量与样品的长度成正比．
    ②要探究拉力一定时，材料的伸长量与样品的横截面积关系，应选序号13，根据实验数据可知，样品受拉力作用后，其伸长量与样品的横截面积成反比．
    ③根据上述探究结果可知，这种材料的伸长量与长度和横截面积有关．
    （3）若某品牌碳纤维自行车架用密度为7.9×103 kg/m3锰钢材料来制作，同一车架的质量要增加6.3kg，则该品牌碳纤维自行车架质量为多少 kg？（ρ碳=1.6×103 kg/m3，ρ钢=7.9×103 kg/m3）

    分析 （1）根据羽毛球拍在使用时的要求，结合碳纤维材料的特点可做出判断；
    （2）由表中数据可知，探究它的伸长量与长度和横截积的关系，研究伸长量与其中一个因素的关系时，要控制另个一个因素不变；分析数据得出结论；
    （3）由质量关系，根据m=ρV，求出车的体积，再求出该品牌碳纤维自行车架质量．

    解答 解：（1）羽毛球拍要求其质量小、弹性好、韧性好，这样既可节省运动员的体力也可以更结实耐用，因此碳纤维材料广泛应用在羽毛球拍上，这种应用与碳纤维密度小、弹性好、韧性好的性质密切相关，而导电性对羽毛球拍来讲是无关因素，故选D．
    （2）①要探究拉力一定时，材料的伸长量与样品的长度关系，要控制横截面积相同，矿应选序号12，根据实验数据可知，样品受拉力作用后，其伸长量与样品的长度成正比．
    ②要探究拉力一定时，材料的伸长量与样品的横截面积关系，要控制彻长度相同，故选序号13，根据实验数据可知，样品受拉力作用后，其伸长量与样品的横截面积成反比．
    ③根据上述探究结果可知，这种材料的伸长量与长度和横截面积有关．
    （3）设车的体积为V，根据m=ρV，有ρ钢V=△m+ρ碳V
    V=$\frac{6.3kg}{7.9×1{0}^{3}kg/{m}^{3}-1.6×1{0}^{3}kg/m3}$=10-3 m3
    品牌碳纤维自行车架质量为m′=ρ碳V=1.6×103 kg/m3×10-3 m3=1.6kg
    故答案为：（1）D；（2）①12；正；②13；反；③长度和横截面积；
    （3）1.6．

    点评 本题考查物质的特性及密度公式的应用和控制变量法的运用．

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    A．从A点下落到C点的过程中，小石块减少的重力势能全部转化为动能
    B．从B点下落到C点的过程中，小石块受到的弹力一直增大
    C．从B点下落到C点的过程中，小石块的速度先增大后减小
    D．小石块在C点时，受到平衡力的作用

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    （1）前两次的实验数据如下表，在第3次实验中，木块移动的距离如图乙所示，a为木块左侧面根据表格和图中的信息，将表格中的空白处填写完整．
    次数小球的
    质量m    		小球下落
    的高度h    		小球到达底端的速度v木块移动的距离s/cm
    1大h0v060.8
    2中h0v048.2
    3小h0v024.5
    （2）分析表中的数据可得出的探究结论是小球速度一定时，质量越大，动能越大．
    （3）如图在第1次实验中，木块运动到了长木板的末端之外，在不更换实验器材的条件下，解决的办法是降低小球开始下落时的高度
    （4）该同学如果想探究动能与速度的关系，他应该如何操作：让同一小球从斜面的不同高度滚下，比较木块移动的距离．
    （5）如果用圆柱体代替小球做该实验，其好处之一是有利于使木块沿着与木板平行的方向运动．

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