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    7．如图所示，水平面上是高AC=H、倾角为30°的直角三角形斜面，长2H、质量为m的均匀细绳一端栓有质量为m且可看作质点的小球，另一端在外力F作用下从A点开始缓慢运动到B点，不计一切摩擦以及绳绷紧时的能量损失，则该过程中（　　）
    A．重力对绳做功为0B．绳重力势能增加了$\frac{5}{4}$mgH
    C．绳的机械能增加了$\frac{1}{4}$mgHD．小球对绳的拉力做功$\frac{1}{4}$mgH

    分析 由于运动是很缓慢的，为准静态过程，所以拉力做的功转化为绳子的重力势能与小球的重力势能增加的和；分别计算出绳子与小球的从末状态的重力势能，然后结合功能关系说明即可．

    解答 解：A、B、选择地面为0势能面，则开始时绳子有$\frac{1}{2}$是竖直悬挂的，其重心位于高$\frac{1}{2}$H处，另外的$\frac{1}{2}$在地面上，所以绳子的初状态的重力势能：${E}_{P1}=\frac{1}{2}mg•\frac{1}{2}H$=$\frac{mgH}{4}$
    末状态的绳子位于斜面上，整个的绳子的重心的高度是$\frac{1}{2}$H，所以其重力势能：${E}_{P2}=mg•\frac{1}{2}H=\frac{mgH}{2}$
    绳子的重力势能增加量：$△{E}_{P1}={E}_{P2}-{E}_{P1}=\frac{mgH}{2}-\frac{mgH}{4}=\frac{mgH}{4}$，所以重力对绳子做功：${W}_{G}=\frac{-mgH}{4}$．故A错误，B错误；
    C、绳子的动能不变，重力势能增加$\frac{1}{4}$mgH，所以绳的机械能增加了$\frac{1}{4}$mgH．故C正确；
    D、由几何关系可知，小球恰好到达A点，上升的高度是H，所以小球的重力势能增加为mgH，则小球对绳的拉力做功mgH．故D错误．
    故选：C

    点评 该题中，绳子与小球的重心的位置都上升，解题的关键是要把握住开始时绳子的其中$\frac{1}{2}$的部分，重心在$\frac{1}{2}$H处，而不是全部的绳子的重心在$\frac{1}{2}$H处．

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    17．某同学利用如图所示的实验装置测定铁块与木板之间的动摩擦因数，实验过程如下：

    A、将斜槽轨道的末端调整水平；
    B、使木板紧靠末端O点，其上表面与槽口在同一平面上；
    C、使铁块从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，铁块最终停在木板上的B点，测出OB间的距离L；
    D、去掉木板再使铁块从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，测出铁块做平抛运动的水平位移x和槽口离地面的高度h；
    改变挡板的位置，以获取多组L、x数据．
    （1）C、D两步中，均使铁块从斜槽上紧靠挡板处由静止释放的目的是使铁块滑上木板的速度与平抛的初速度相等；
    （2）本实验中，斜槽表面粗糙对实验结果是否有影响？无．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    18．一质点作简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示．由图可知，在t=4s时，质点的（　　）
    A．速度为正的最大值，加速度为零B．速度为负的最大值，加速度为零
    C．速度为零，回复力为正的最大值D．速度为零，回复力为负的最大值

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    15．19世纪初，爱因斯坦提出光子理论，使得光电效应现象得以完美解释，玻尔的氢原子模型也是在光子概念的启发下提出的．关于光电效应和氢原子模型，下列说法正确的是（　　）
    A．光电效应实验中，入射光足够强就可以有光电流
    B．若某金属的逸出功为W0，该金属的截止频率为$\frac{{W}_{0}}{h}$
    C．保持入射光强度不变，增大入射光频率，金属在单位时间内逸出的光电子数将减小
    D．一群处于第四能级的氢原子向基态跃迁时，将向外辐射六种不同频率的光子
    E．氢原子由低能级向高能级跃迁时，吸收光子的能量可以稍大于两能级间能量差

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    2．图1为阿特武德机的示意图（不含光电门），它是早期测量重力加速度的器械，由英国数学家、物理学家阿特武德于1784年制成，他将质量均为M的重物用细绳连接后，放在光滑的轻质滑轮上，处于静止状态，再在一个重物上附加一质量为m的小重物，这时，由于小重物的重力而使系统做初速度为零的缓慢加速运动．测出其微小的加速度a，就可计算出重力加速度．（计算结果保留两位有效数字）

    （1）依据实验原理，重力加速度可表示为g=$\frac{2M+m}{m}a$．（用物理量m、M、a表示）
    （2）为测量物体下落的加速度，某同学在阿特武德机的竖直杆上的Q点加装了光电门，用其测量左侧物体经过光电门时的挡光时间△t．让物体从与杆上的另一点P同一高度处由静止下落，用h表示P、Q两点的高度差，用L表示左侧物体遮光部分的长度①用20分度的游标卡尺测量L时如图2所示，则L=0.740cm；
    ②某次实验中用光电门测出△t=1.85×l0-2s，则物体通过光电门时的速率v=0.40m/s；
    ③多次改变光电门的位置Q，每次均令物体从P点由静止开始运动，测量相应的h与△t的值，并计算出物体经过光电门时的瞬时速度v，下表是记录的几组实验数据，请根据实验数据在图3中作出v2一h的图象；
     v2/（m2•a-2） 0.160 0.241 0.320 0.401 0.409
     h/m 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0
    ④由图象可求得物体下落的加速度a=0.80m/s2；
    ⑤若M=1.10kg，m=0.20kg，则可得当地重力加速度的值为g=9.6m/s2．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    12．如果将地球看作是一个均匀的球体，半径为R=6400km，在地球赤道表面上的物体A随地球自转的线速度是多少？在北纬30°的物体B随地球自转的线速度是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．如图所示，在一个固定的盒子里有一个质量为m=1kg的滑块，它与盒子间的动摩擦因数为μ=0.5，开始滑块在盒子中央以初速度v0=2m/s向右运动，与盒子两壁碰撞若干次后速度减为零，若盒子长为L=0.1m，滑块与盒壁碰撞是没有能量损失，求整个过程中物体与两壁碰撞的次数．（g=10m/s2）

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    1．某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如图1，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W．当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．

    （1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和交流电源．
    A．交流      B．直流
    （2）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是D．
    A．放开小车，能够自由下滑即可
    B．放开小车，能够匀速下滑即可
    C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
    D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
    （3）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条…，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车．把第1次只挂1条橡皮筋对小车做的功记为W，第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W，…；橡皮筋对小车做功后而获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出．根据第4次实验的纸带（如图2所示）求得小车获得的速度为2.00  m/s．（频率为50赫兹）
    （4）若根据多次测量数据画出的W-v图象如图3所示，根据图线形状可知，对W与v的关系作出猜想肯定不正确的是AB．
    A．W∝$\sqrt{v}$       B．W∝$\frac{1}{v}$           C．W∝v2        D．W∝v3．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    2．用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验．实验时保持小车的质量不变，用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度．

    （1）实验时先不挂（填“挂”或“不挂”）钩码，安装（填“安装”或“不安装”）纸带．反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是平衡小车运动中所受的摩擦阻力
    （2）图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离，如图乙所示．已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a=1.0m/s2．（结果保留两位有效数字）

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