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    20．如图所示，质量为M的L型长木板静止在光滑的水平面上，在木板的右端有一质量为m的小铜块，现给铜块一个水平向左的初速v0，铜块向左滑行并与固定在木板左端的长度为L的轻弹簧相碰，碰后返回且恰好停在木板右端，根据以上条件可以求出的物理量是下列中的（　　）
    ①整个过程中轻弹簧所具有的最大弹性势能
    ②整个过程中转化为内能的机械能
    ③整个过程中长木板速度的最大值
    ④铜块与长木板之间的动摩擦因数．
    A．①②B．②③C．③④D．①④

    分析 铜块从木板的右端端沿板面向左滑行，当铜块与木板的速度相同时，弹簧压缩最短，其弹性势能最大．根据能量守恒列出此过程的方程．从两者速度相同到铁块运动到木板的右端过程时，两者速度再次相同，根据能量守恒定律再列出整个过程的方程．根据系统动量守恒可知，两次速度相同时，铜块与木板的共同速度相同，根据动量守恒定律求出共同速度，联立求解弹簧具有的最大弹性势能．
    由于不知道弹簧的劲度系数和长木板的长度，因此不能求出弹簧被压缩的最大长度、长木板运动速度的最大值、铜块与长木板间的滑动摩擦力．

    解答 解：①设铁块与木板速度相同时，共同速度大小为v，铁块相对木板向左运动时，滑行的最大路程为s，摩擦力大小为f．根据能量守恒定律得：
    铜块相对于木板向左运动过程：$\frac{1}{2}$mv02=fs+$\frac{1}{2}$（m+M）v2+EP
    铜块相对于木板运动的整个过程：$\frac{1}{2}$mv02=2fs+$\frac{1}{2}$（m+M）v2
    又根据系统动量守恒可知，mv0=（M+m）v
    联立得到：Ep=fs=$\frac{Mm}{4（M+m）}$v02，故①正确．
    ②整个过程中转化为内能的机械能即fs，由前面分析知可以求出，故②正确．
    ③由于不知道弹簧的劲度系数k和长木板的长度（或是铁块滑行的最大路程s），所以求不出长木板运动速度的最大值．故③错误．
    ④由①得分析可知，可以求出fs，但是不知道s，所以不知道f，因此求不出铁块与长木板间的动摩擦因数．故④错误．
    故选：A

    点评 本题是系统的动量守恒和能量守恒问题，分析两个过程进行研究，要抓住铁块与木板两次共同速度相同．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    10．某实验小组利用图1示的装置探究加速度与力、质量的关系．

    （1）下列做法正确的是AD
    A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
    B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
    C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源
    D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度
    （2）为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远小于木块和木块上砝码的总质量．（选填“远大于”“远小于”或“近似等于”）
    （3）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图2中甲、乙两条直线，设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m甲小于m乙，μ甲大于μ乙．（选填“大于”“小于”或“等于”）

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    11．某同学把附有滑轮的长木板放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系，此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等．组装的实验装置如图所示．
    （1）实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，他这样做的目的是下列的哪个D（填字母代号）
    A、避免小车在运动过程中发生抖动
    B、可使打点计时器在纸带上打出的点清晰
    C、可以保证小车最终能够实现匀速直线运动
    D、可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
    （2）平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度，在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法：
    （3）他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成的CD（填字母代号）．
    A．在接通电源的同时释放了小车
    B．小车释放时离打点计时器太近
    C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉
    D．钩码匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．如图所示的四个选项中，虚线上方空间都存在方向垂直纸面向里的匀强磁场．A、B中的导线框为正方形，C、D中的导线框为直角扇形．各导线框均绕垂直纸面轴O在纸面内匀速转动，转动方向如箭头所示，转动周期均为T．从线框处于图示位置时开始计时，以在OP边上从P点指向O点的方向为感应电流i的正方向．则在如图所示的四个情景中，产生的感应电流i随时间t的变化规律如图所示的是（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    15．如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴OO1转动，已知两物块质量相等，杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块B到OO1轴的距离为物块A到OO1轴的距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐慢慢增大，在从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中，下列说法正确的是（　　）
    A．A受到的静摩擦力一直增大
    B．B受到的静摩擦力先增大，后保持不变
    C．A受到的静摩擦力是先增大后减小再增大
    D．A受到的合外力先增大，后保持不变

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．如图所示，质量为M、内有半径R的半圆形轨道的槽体放在光滑的平台上，左端紧靠一台阶，质量 为m的小球从槽顶端A点由静止释放，若槽内光滑． 求：
     ①小球滑到圆弧最低点时，槽体对其支持力FN的大小；
     ②小球在槽右端上升的最大高度h．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    12．下列物理量中，属于矢量的是（　　）
    A．动能B．速度C．时间D．加速度

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    9．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交变电流的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点．相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有分度值为毫米的刻度尺，零点跟“0”计数点对齐，
    （1）由图可以读出计数点3到0点的距离为5.10cm，计数点5到0点的距离为12.00cm．
    （2）计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2=0.2m/s和计数点“4”的瞬时速度为v4=0.345m/s．小车的加速度是a=0.725m/s2．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    10．利用如图1装置做“验证机械能守恒定律”的实验．
    ①除打点计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有AC．（选填器材前的字母）
    A．大小合适的铁质重锤
    B．体积较大的木质重锤
    C．刻度尺
    D．游标卡尺
    E．秒表
    ②图2是实验中得到的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离如图所示，重锤质量m=1kg，已知当地重力加速度g=9.8m/s2，打点计时器打点的周期为0.02s．从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量△Ep=0.479J，重锤动能的增加量△Ek=0.470J．（结果保留三位有效数字）
    ③实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是BD
    A．该误差属于偶然误差
    B．该误差属于系统误差
    C．可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
    D．可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
    ④在实验过程中，下列实验操作和数据处理正确的是ABD
    A．释放重锤前，应使纸带保持竖直
    B．做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重锤
    C．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，再根据公式v=$\sqrt{2gh}$计算，其中g应取当地的重力加速度
    D．用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度值
    ⑤某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2-h图象去研究机械能是否守恒．若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2-h图象是图3中的哪一个A

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