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    17．有一个固定的、足够长的光滑直杆与水平面的夹角为53°，杆上套着一个质量为m的滑块 A（可视为质点）．用足够长的且不可伸长的轻绳将滑块A与另一个质量为2m的物块B通过光滑的定滑轮相连接，轻绳因悬挂B而绷紧，此时滑轮左侧轻绳恰好水平，其长度为L．现将滑块A从图中O点由静止释放，（整个运动过程中A和 B不会触地，B不会触及滑轮和直杆）．
    （1）试定性分析滑块A从O点运动至最低点的过程中机械能的变化情况；
    （2）当绳子与直杆垂直时，求滑块A的速度v；
    （3）求滑块A沿杆向下运动的最大位移x．

    分析 （1）当m下滑到P时，M到达最高点，此前，拉力对m做正功，对M做负功，故M机械能减小，m机械能增加；从P点向下，M上升，m下降，拉力对m做负功，对M做正功，故M机械能增加，m机械能减小
    （2）当m到达P点与m相连的绳子此时垂直杆子方向的速度为零，即B速度为零，全过程两物体减小的重力势能等于m物体的动能增加．
    （3）滑块能下滑到最大距离S时速度为零，根据滑块的重力势能减小量等于M的重力势能增加量列式，求得最大位移．

    解答 解：（1）滑块m下滑的过程中，拉力对其先做正功后做负功，故其机械能先增加后减小；
    （2）由于图中杆子与水平方向成53°，可以解出图中虚线长度：l=Lsin53°=$\frac{4}{5}L$，
    所以滑块A运动到P时，m下落h=$\frac{12}{25}L$，M下落H=L-$\frac{4}{5}L$=$\frac{1}{5}L$，
    当m到达P点与m相连的绳子此时垂直杆子方向的速度为零，即M速度为零，
    全过程两物体减小的重力势能等于m物体的动能增加：MgH+mgh=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$，
    解得v=$\frac{\sqrt{58gL}}{5}$．
    （3）滑块下滑到最低处时的速度为零，根据滑块的重力势能减小量等于M的重力势能增加量得：
    mgssin53°=Mgh，
    根据几何关系得：h=s-L，
    解得s=$\frac{5}{3}L$
    答：（1）滑块A从O点运动至最低点的过程中机械能先增加后减小；
    （2）当绳子与直杆垂直时，求滑块A的速度v为$\frac{\sqrt{58gL}}{5}$；
    （3）求滑块A沿杆向下运动的最大位移x为$\frac{5}{3}L$．

    点评 注意此题最难判断的地方是滑块滑到P点时，绳子在竖直杆子方向的速度为零，即M的速度为零

    练习册系列答案
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    11．如图、倾角为θ的固定斜面上放置一矩形木箱，箱中有垂直于底部的光滑直杆，箱和杆的总质量为M，质量为m的铁环从杆的上端由静止开始下滑，铁环下滑的过程中木箱始终保持静止，在铁环达到箱底之前（　　）
    A．箱对斜面的压力大小为（m+M）gcosθB．箱对斜面的压力大小为Mgcosθ
    C．斜面对箱的摩擦力大小为（m+M）gsinθD．斜面对箱的摩擦力大小为Mgsinθ

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    12．氢原子的部分能级如图，氢原子吸收以下能量的光子可以从基态跃迁到n=2能级的是（　　）
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    5．一辆汽车从甲地出发，沿平直公路开到乙地刚好停止，其速度图象如图所示．那么0-t和t-3t两段时间内，下列选项正确的是（　　）
    A．加速度的大小之比为2：1B．位移的大小之比为1：2
    C．平均速度的大小之比为1：2D．中间时刻速度的大小之比为1：2

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    12．如图所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成θ角（环面轴线为竖直方向）．若导线环上载有如图所示的恒定电流I，则下列说法正确的是（　　）
    A．导电圆环所受安培力方向竖直向上
    B．导电圆环所受安培力方向竖直向下
    C．导电圆环所受安培力的大小为2BIR
    D．导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsinθ

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    2．如图所示，abcd为一边长为l的正方形导线框，导线框位于光滑水平面内，其右侧为一匀强磁场区域，磁场的边界与线框的cd边平行，磁场区域的宽度为2l，磁感应强度为B，方向竖直向下．线框在一垂直于cd边的水平恒定拉力F作用下沿水平方向向右运动，直至通过磁场区域．cd边刚进入磁场时，线框开始匀速运动，规定线框中电流沿逆时针时方向为正，则导线框从刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，a、b两端的电压Uab及导线框中的电流i随cd边的位置坐标x变化的图线可能是（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    9．如图所示，两相距l的平行金属导轨与水平面间的夹角为θ，与阻值为R的定值电阻相连，导轨电阻不计，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B．有一质量为m的导体棒垂直于轨道且与两轨道接触良好，从ab位置获得平行于斜面的、大小为v的初速度向上运动，最远到达a′b′位置，上滑的整个过程中流过电阻R的电荷量为q，导体棒接入电路的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为μ，则（　　）
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    6．（1）做研究平抛运动实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：ACE．
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    D．用铅笔记录小球位置时，每次必须严格地等距离下降
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    ②小球运动中水平分速度的大小是1.5m/s；
    ③小球经过B点时的速度大小是2.5m/s．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

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    （2）把小球放回弹射器原处并锁定，将弹射器水平向右移动至离B处L2=0.8 m处固定弹射器并解开锁定释放小球，小球将从C处射出，恰好水平进入接收器D，求D处坐标；
    （3）每次小球放回弹射器原处并锁定，水平移动弹射器固定于不同位置释放小球，要求小球从C处飞出恰好水平进入接收器D，求D位置坐标y与x的函数关系式．

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