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    17．如图所示，ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑的轨道，其中ABC的末端水平，DEF是半径为r的半圆形轨道，其直径DF沿竖直方向，C、D间距很小，现有一可视为质点的小球从轨道ABC上距点高为H的地方由静止释放．
    （1）若H=$\frac{r}{2}$，求小球经过C点时的速度大小和小球对轨道DEF的压力？并由此判断小球经C点后是否沿轨道DEF运动？
    （2）若小球静止释放处离C点的高度h小于$\frac{r}{2}$，小球可击中圆弧EF上的P点，OP与OE成θ=30°，求h．

    分析 （1）小球从ABC轨道下滑，机械能守恒，由机械能守恒定律求球经过C点时的速度大小．小球经过C点时，由牛顿运用定律可求出小球对轨道DEF的压力．要使小球经C点后沿轨道DEF运动，在C点的速度应满足：m$\frac{{v}_{C}^{2}}{r}$≥mg．联立即可分析；
    （2）若小球静止释放处离C点的高度h小于$\frac{r}{2}$，小球离开C点后做平抛运动，根据机械能守恒定律得到球经过C点的速度，再根据平抛运动的规律求解h．

    解答 解：（1）若H=$\frac{r}{2}$，小球从A运动到C的过程，由机械能守恒得：mgH=$\frac{1}{2}m{v}_{C}^{2}$，得 vC=$\sqrt{gr}$
    设小球经过C点时轨道对球的作用力方向向下，大小为N，则 mg+N=m$\frac{{v}_{C}^{2}}{r}$，解得 N=0，所以由牛顿第三定律得知小球对轨道DEF的压力为0．
    由于vC=$\sqrt{gr}$，所以小球经C点后恰好沿轨道DEF运动．
    （2）小球从A运动到C的过程，由机械能守恒得：mgh=$\frac{1}{2}m{v}_{C}^{′2}$，得 vC′=$\sqrt{2gh}$
    小球离开C点后做平抛运动，击中圆弧EF上的P点时有：
      r+rsin30°=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$
      rcos30°=vC′t
    联立解得 h=$\frac{3}{24}$r
    答：
    （1）若H=$\frac{r}{2}$，小球经过C点时的速度大小为$\sqrt{gr}$，小球对轨道DEF的压力为0，小球经C点后恰好沿轨道DEF运动．
    （2）h是$\frac{3}{24}$r．

    点评 本题是圆周运动和机械能守恒结合的题型，关键要知道小球能在竖直平面内做圆周运动，在圆周最高点必须满足条件mg=m$\frac{{v}^{2}}{r}$．

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    7．如图所示，水平传送带以速度v匀速运动，一质量为m的小木块由静止轻放到传送带上，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，当小木块与传送带相对静止时，转化为内能的能量是多少？

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    8．如图所示，有一对平行金属板，板间加有恒定电压；两板间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向里．金属板右下方以MN、PQ为上、下边界，MP为左边界的区域内，存在垂直纸面向我的匀强磁场，磁场宽度为d，MN与下极板等高，MP与金属板右端在同一竖直线．一电荷量为q、质量为m的正离子，以初速度v0沿平行于金属板面、垂直于板间磁场的方向从A点射入金属板间，不计离子的重力．
    （1）已知离子恰好做匀速直线运动，求金属板间电场强度的大小；
    （2）若撤去板间磁场B0，已知离子恰好从下极板的右侧边缘射出电场，方向与水平方向成30°角，求A点离下极板的高度；
    （3）在（2）的情形时，为了使离子进入磁场运动后从边界MP的P点射出，磁场的磁感应强度B应为多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．如图所示，长度l=3m、倾角θ=37°的光滑斜面固定在水平面上，小球p从斜面顶端A点静止滑下时，小球q也从A点正上方的D点水平抛出，两球同时到达斜面底端的B点．不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
    （1）小球p在斜面上运动的时间t；
    （2）小球q平抛的初速度v0及抛出点距离水平面的高度h．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    12．如图所示，面积S=0.5m2，匝数n=100匝，内阻r=2.0Ω的矩形线圈放在磁感应强度为B=0.02T的匀强磁场中，使它绕垂直于磁场的OO′轴以角速度ω=100π rad/s匀速转动，线圈通过电刷与一个阻值R=20Ω的电阻连接，V为交流电压表．求：
    （1）电阻R上的发热功率；
    （2）线圈从图示位置转过90°的过程中，电阻R中通过的电荷量．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    2．如图1所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以验证机械能守恒定律．
    （1）小张所在的实验小组利用该实验装置验证机械能守恒定律，已知实验所用重物的质量为m，打点计时器打点周期为T，当地重力加速度为g．如图2所示为实验得到的一条点迹清晰的纸带，把第一个点记做O，另选连续的3个点A、B、C作为测量点．经测量A、B、C各点到O点的距离分别为S1、S2、S3．根据以上测量结果可知当打点计时器打下B点时重物重力势能减少量△Ep=mgS2，动能增加量等于△Ek=$\frac{{m（{{S}_{3}-S}_{1}）}^{2}}{{8T}^{2}}$．（用m、T、g、S1、S2、S3表示）

    （2）小黄所在的实验小组也用该实验装置，采用作图法来验证机械能守恒定律，如果以v2为纵轴，以h（h为各点到初始点O的距离）为横轴，如图ABCD选项中是四个同学根据实验数据绘出的v2-h图线，则正确的图象是：C，根据正确的v2-h图线，该图线的斜率等于2g．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    6．在云南省某些地方到现在还要依靠滑铁索过江，若把这滑铁索过江简化成如图所示的模型，铁索的两个固定点A、B在同一水平面内，AB间的距离为L=80m，绳索的最低点离AB间的垂直距离为H=8m，若把绳索看做是圆弧，已知一质量m=52kg的人借助滑轮（滑轮质量不计）滑到最低点的速度为10m/s，那么（　　）
    A．人在整个绳索上运动可看成是匀速圆周运动
    B．可求得绳索的圆弧半径为100m
    C．人在滑到最低点时，滑轮对绳索的压力为570N
    D．在滑到到最低点时人处于超重状态

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    3．矩形金属线圈共10匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如图所示．下列说法中正确的是（　　）
    A．此交流电的频率为0.2Hz
    B．此交流电动势的有效值为1V
    C．线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为$\frac{1}{100π}$
    D．t=0.1s时，线圈平面与磁场方向平行

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    4．在“测量电源电动势”的实验中，实验室提供的器材如下：
    待测电源E（放电电流不能太大），电压表（量程大于待测电源电动势），标有长度刻度的均匀电阻丝ab（电阻约15欧），电键S，一端连有鳄鱼夹P的导线1，其他导线若干．

    ①实验中，用导线1、2、3、4、5和6按右图所示方式连接电路，电路中所有元器件都完好，且电压表已调零．闭合电键之前，鳄鱼夹P应置于b（填写a或b）端．
    ②闭合开关后，反复改变鳄鱼夹P的位置，电压表都有较大的示数但几乎不变，则断路的导线为1（填数字代号）．
    ③排除故障之后，闭合电键，改变鳄鱼夹P的位置，读出多组电压表读数U和对应的电阻丝长度L，由测得的数据，绘出了如图2所示$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{L}$的图线，则电源电动势E=2.86V（计算结果保留三位有效数字）．应用该实验中的数据不能（选填“能”或“不能”）测出该电源的内阻r．

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