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    16．某同学利用图示装置，验证以下两个规律：
    ①两物块通过不可伸长的细绳相连接，沿绳分速度相等；
    ②系统机械能守恒．
    P、Q、R是三个完全相同的物块，P、Q用细绳连接，放在水平气垫桌上．物块R与轻滑轮连接，放在正中间，a、b、c是三个光电门，调整三个光电门的位置，能实现同时遮光，整个装置无初速度释放．
    （1）为了能完成实验目的，除了记录P、Q、R三个遮光片的遮光时间t1、t2、t3外，还必需测量的物理量有BCD．
    A．P、Q、R的质量M       B．两个定滑轮的距离d
    C．R的遮光片到c的距离H  D．遮光片的宽度x
    （2）根据装置可以分析出P、Q的速度大小相等，验证表达式为t1=t2．
    （3）若要验证物块R与物块P的沿绳分速度相等，则验证表达式为$\frac{{t}_{3}}{{t}_{1}}=\frac{2H}{\sqrt{4{H}^{2}+{d}^{2}}}$．
    （4）若已知当地重力加速度g，则验证系统机械能守恒的表达式为gH=$\frac{1}{2}{x}^{2}（\frac{1}{{t}_{1}^{2}}+\frac{1}{{t}_{2}^{2}}+\frac{1}{{t}_{3}^{2}}）$．

    分析 （1）根据验证系统机械能守恒需要验证的表达式，找出需要测量的物理量；
    （2）分别求出P、Q的速度大小，再根据两物体速度相等，求出需要验证的表达式；
    （3）分别求出P、R的速度大小，再根据两物体速度相等，求出需要验证的表达式；
    （4）根据机械能守恒定律列式，化简，求出验证系统机械能守恒的表达式．

    解答 解：（1）要证明①，需要测量d和H，通过几何关系可证明沿绳分速度相等；要证明②，还需要测量H和x，根据运动学公式和动能定理列式可验证机械能守恒，故需要测量的物理量有d，H，x．故BCD正确；
    故选：BCD．
    （2）物块P的速度${v}_{P}=\frac{x}{{t}_{1}}$，物块Q的速度${v}_{Q}=\frac{x}{{t}_{2}}$，因此分析出P、Q的速度大小相等，即需要验证表达式$\frac{x}{{t}_{1}}=\frac{x}{{t}_{2}}$，化简可得验证t1=t2即可；
    （3）物块R的速度${v}_{R}=\frac{x}{{t}_{3}}$，要验证物块R与物块P的沿绳分速度相等，则需要验证表达式$\frac{{t}_{3}}{{t}_{1}}=\frac{2H}{\sqrt{4{H}^{2}+{d}^{2}}}$；
    （4）整个系统减少的机械能是△E=MgH，增加的机械能是$△{E}^{′}=\frac{1}{2}M{v}_{P}^{2}+\frac{1}{2}M{v}_{Q}^{2}+\frac{1}{2}M{v}_{R}^{2}$
    要验证机械能守恒，则△E=△E′，即验证表达式gH=$\frac{1}{2}{x}^{2}（\frac{1}{{t}_{1}^{2}}+\frac{1}{{t}_{2}^{2}}+\frac{1}{{t}_{3}^{2}}）$．
    故答案为：（1）BCD；（2）t1=t2；（3）$\frac{{t}_{3}}{{t}_{1}}=\frac{2H}{\sqrt{4{H}^{2}+{d}^{2}}}$；（4）gH=$\frac{1}{2}{x}^{2}（\frac{1}{{t}_{1}^{2}}+\frac{1}{{t}_{2}^{2}}+\frac{1}{{t}_{3}^{2}}）$．

    点评 本题考查了验证机械能守恒定律的实验，解题的关键是明确实验原理，找出各物理量之间的关系，再结合机械能守恒定律写出需要验证的表达式．

    练习册系列答案
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    A．竖直向上B．竖直向下C．垂直于纸面向内D．垂直于纸面向外

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．如图所示，物块通过3段轻绳悬挂，3段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2=60kg的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°，物块及人都处于静止状态．已知人与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．要求人在水平面上不滑动．求：
    （1）轻绳OB所受的拉力最大不能超过多少？
    （2）物块的质量m1最大不能超过多少？

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    4．书放在桌面上，会受到桌面对它的弹力作用，产生这个弹力的直接原因是（　　）
    A．书所受到的重力B．桌面所受到的重力
    C．书的形变D．桌面的形变

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    11．在如图的四种情境中，人对物体做功的是（　　）
    A．
    如图竖直提着水桶在水平地面上匀速前进
    B．
    如图扛着米袋慢慢爬上楼梯
    C．
    如图用力推汽车，汽车没动
    D．
    如图举着杠铃原地不动

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．在学习了伏安法测电阻之后，某课外活动小组想通过图1所示的实验电路测定一个阻值约为几十欧的电阻Rx的阻值．图中定值电阻R0=10Ω，R是总阻值为50Ω的滑动变阻器，A1和A2是电流表，电源电动势E=4V，电源内阻忽略不计．

    （1）该课外活动小组现有四只可供选择的电流表：
    A．电流表（0～3mA，内阻为2.0Ω）
    B．电流表（0～0.3A，内阻为5.0Ω）
    C．电流表（0～3mA，内阻未知）
    D．电流表（0～0.6A，内阻未知）
    则电流表A1应选B；电流表A2应选D．（填器材前的字母）
    （2）在不损坏电表的情况下，将滑动变阻器的滑片从最左端逐渐向右滑动，随着滑动变阻器接入电路中的长度x的变化，电流表A2的示数也随之发生变化，则下列四个选项中能正确反映电流表A2的示数I2随滑动变阻器接入电路中的长度x的变化关系的是B．
    （3）该课外活动小组利用图2所示的电路，通过改变滑动变阻器接入电路中的阻值，得到了若干组电流表A1、A2的示数I1、I2，然后在坐标纸上描点、连线，得到的I1-I2图线如图3所示，由图可知，该待测电阻Rx的阻值为35.0Ω．（结果保留三位有效数字）

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    8．某同学设计了一种“自动限重器”，如图（甲）所示．该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机（实质是电动机）、压敏电阻R1和滑动变阻器R2等．压敏电阻R1的阻值随压力F变化的关系如图（乙）所示．当货架承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品．已知控制电路的电源电动势E=6V，r=2Ω，电磁继电器线圈的阻值忽略不计．请你解答下列问题：

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    （4）若控制电路中的电源，换成硅光电源，不改变滑片的位置，即如（2）中数值，现测得硅光电源两端电压为5.4V，则货架上承受的压力为90N．

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    （1）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是C．
    A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
    B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
    C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动
    （2）实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是C．
    A．M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
    B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
    C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
    D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g．

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    6．一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如表，假设该质点每一秒只能向一个方向运动，则下列说法中正确的是（　　）
    t/s01234
    x/m05-4-1-7
    A．第4s内的位移最大B．前4s内的位移最大
    C．第2s内的路程最大D．前2s内的路程最大

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