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    12．如图所示，竖直放置的气缸内盛有气体，上面被一活塞盖住，活塞通过劲度系数k=600N/m的弹簧与气缸相连接，系统处于平衡状态，已知此时外界大气压强p0=1.0×105Pa，活塞到缸底的距离L=0.5m，缸内横截面积S=1×10-2m2，今在等温条件下将活塞缓慢上提到距缸底为2L处，此时提力为F=500N，弹簧的原长L0应为多少？
    （不计摩擦及活塞和弹簧的质量，并假定在整个过程中，气缸不漏气，弹簧遵从胡克定律．）

    分析 假设弹簧处于伸长状态，根据活塞平衡列出前后两次状态下封闭气体的压强表达式，根据玻意耳定律得到含有原长l0的方程，然后求出弹簧的原长．

    解答 解：设弹簧的原长为L0，气体原来压强为p，后来为p′，
    由玻意耳定律可得：pL=p′•2L              ①
    在原来状态下，活塞受力如图1所示，
    由力学平衡可得：pS=p0S+k（L-L0）         ②
    在后来状态下，活塞受力如图2所示，
    由力学平衡可得：p′S+F=p0S+k（2L-L0）   ③
    由①、②、③联立解得：p=$\frac{2（F-kL）}{S}$         ④
    解得：L0=L+$\frac{S（{p}_{0}-p）}{k}$     ⑤
    当F=500N时，由④式得p=0.4p0 
    再代入⑤式得L0=1.50m，可见在整个过程中弹簧始终处于压缩状态．
    答：弹簧的原长L0应为1.50m．

    点评 本题也可以假设弹簧原来处于压缩状态，根据玻意耳定律研究弹簧原长．对于题设条件不确定时，要分情况进行讨论

    练习册系列答案
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    2．电动机是利用安培力使线圈在磁场中转动；而显像管是利用洛伦兹力使电子在磁场中偏转．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    3．如图所示是两个金属导体的I-U图象，下列说法中正确的是（　　）
    A．将两导体并联，Q获得的功率较大B．将两导体并联，Q分得的电压较高
    C．将两导体串联，Q分得的电压较低D．将两导体串联，通过Q的电流较大

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    20．利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．某小组同学对实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案．
    A．用刻度尺测出物体下落高度h，用打点间隔数测出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v．
    B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=$\sqrt{2gh}$，计算出瞬时速度v．
    C．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$，计算得出高度h
    D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v．
    （1）以上方案中只有一种正确，正确的是D （填入相应的字母）
    （2）在该实验中，有几个注意点，以下描述正确的是ABC
    A．为减小摩擦阻力，需要调整打点计时器的限位孔，使它在同一竖直线上
    B．可以选用质量很大的重锤，先用手托住，等计时器通电后再释放重锤
    C．只有选第1、第2两打点间隔约2mm的纸带才代表打第1点时的速度为零
    D．实验结果如果正确合理，得到的动能增加量应略大于重力势能的减小量．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．利用如图所示的装置可以做力学中的很多实验，已知小车质量为M，钩码质量为m．
    （1）如果利用此装置探究小车的动能与合力做功的关系，为了便于测量，需要让钩码的重力近似等于小车所受合力．为了让近似尽可能准确，需要做到以下三点：
    ①在不挂钩码，连接纸带（填“连接”或“不连接”）的情况下倾斜木板，平衡摩擦；
    ②调节滑轮高度，让细线与木板平行（填“木板”或“实验台”）；
    ③M远大于m．
    （2）如果利用此装置来验证小车与钩码组成的系统机械能守恒，为尽可能减少小车所受摩擦力对实验的影响，则小车质量M和钩码质量m应满足关系M远小于m（填“远大于”、“等于”或“远小于”）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    17．在空气和另一种折射率为n的介质的分界面上，同时发生光的反射和折射，入射光线、反射光线和折射光线的分布如图所示，则介质折射率的值可能是（　　）
    A．$\frac{sin45°}{sin30°}$B．$\frac{sin60°}{sin30°}$C．$\frac{sin60°}{sin45°}$D．$\frac{sin75°}{sin45°}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    4．如图所示，细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度，使它做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点．则杆对球的作用力可能是（　　）
    A．a处为拉力，b处为支持力B．a处为拉力，b处为拉力
    C．a处为拉力，b处无作用力D．a处为支持力，b处为拉力

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．如图甲所示，表面绝缘、倾角θ=30°的斜面固定在水平地面上，斜面所在空间有一宽度D=0.40m的匀强磁场区域，其边界与斜面底边平行，磁场方向垂直斜面向上．一个质量m=0.10kg、总电阻R=0.25Ω的单匝矩形金属框abcd，放在斜面的底端，其中ab边与斜面底边重合，ab边长L=0.50m．从t=0时刻开始，线框在垂直cd边沿斜面向上大小恒定的拉力作用下，从静止开始运动，当线框的ab边离开磁场区域时撤去拉力，线框继续向上运动，线框向上运动过程中速度与时间的关系如图乙所示．已知线框在整个运动过程中始终未脱离斜面，且保持ab边与斜面底边平行，线框与斜面之间的动摩擦因数μ=$\frac{\sqrt{3}}{3}$，重力加速度g取10m/s2．求：
    （1）线框受到的拉力F的大小；
    （2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
    （3）线框在斜面上运动的过程中产生的焦耳热Q．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    2．某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出，下列说法正确的是（　　）
    A．物体做平抛运动的初速度为$\sqrt{2}$m/s
    B．物体运动到b点的速度大小为2.5m/s
    C．物体从a点运动到c点的时间为0.2s
    D．坐标原点O为平抛运动的起点

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