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    18．如图所示，水平地面上有质量分别为1kg和4kg的物体A和B，两者与地面的动摩擦因数均为0.5，非弹性轻绳的一端固定且离B足够远，另一端跨过轻质滑轮与A相连，滑轮与B相连，初始时，轻绳水平，若物体A在水平向右的恒力F=31N作用下运动了4m，重力加速度g=10m/s2，求：
    （1）物体B因摩擦而产生的热量；
    （2）物体A运动4m时的速度大小；
    （3）物体A、B间轻绳拉力的大小．

    分析 （1）根据动滑轮的特性求出物体B的位移．由功能关系Q=μmgs求物体B因摩擦而产生的热量；
    （2）对AB整体，运用动能定理列式，结合两个物体间的速度关系，求物体A运动4m时的速度大小；
    （3）分别对物体A、B间运用牛顿第二定律列式求轻绳拉力的大小．

    解答 解：（1）A运动位移为：sA=4m，
    则B的位移为：sB=$\frac{1}{2}$sA=2m
    B受到的摩擦力为：fB=μmBg=0.5×4×10N=20N
    由功能关系有：Q=fBsB=20×2J=40J
    （2）A运动4m时速度达到最大，设A、B的速度、加速度大小分别为vA、vB、aA、aB．
    则有：vA=2vB、aA=2aB．
    对整体，由动能定理可得：FsA-fAsA-fBsB=$\frac{1}{2}{m}_{A}{v}_{A}^{2}$+$\frac{1}{2}{m}_{B}{v}_{B}^{2}$
    其中fA=μmAg=5N
    代入数据解得A的速度为：vA=8m/s
    （3）设轻绳拉力为T，由牛顿第二定律
    对A物体有：F-T-fA=mAaA
    对B物体有：2T-fB=mBaB
    且aA=2aB
    代入数据解得：T=18N
    答：
    （1）物体B因摩擦而产生的热量是40N；
    （2）物体A运动4m时的速度大小是8m/s；
    （3）物体A、B间轻绳拉力的大小是18N．

    点评 本题考查牛顿第二定律以及功的计算，关键要注意明确研究对象的选取，正确受力分析，分析两个物体间的速度、位移、加速度关系．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．L1、L2为相互平行的足够长光滑导轨，位于光滑水平面内．一个略长于导轨间距，质量为M的光滑绝缘细管与导轨垂直放置，细管可在两导轨上左右平动．细管内有一质量为m、带电量为+q的小球，小球与L导轨的距离为d．开始时小球相对细管速度为零，细管在外力作用下从P1位置以速度v0向右匀速运动．垂直平面向里和向外的匀强磁场I、Ⅱ分别分布在L1轨道两侧，如图所示，磁感应强度大小均为B．小球视为质点，忽略小球电量变化．
    （1）当细管运动到L1轨道上P2处时，小球飞出细管，求此时小球的速度大小；
    （2）小球经磁场Ⅱ第一次回到L1轨道上的位置为O，求O和P2间的距离；
    （3）小球回到L1轨道上O处时，细管在外力控制下也刚好以速度v0经过O点处，小球恰好进入细管．此时撤去作用于细管的外力．以O点为坐标原点，沿L1轨道和垂直于L1轨道建立直角坐标系，如图所示，求小球和细管速度相同时，小球的位置（此时小球未从管中飞出）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    9．某同学为了测绘标有“3.8V，0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R 随电压U变化的图象．
    （1）除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：
    电源：E （电动势为4V，内阻约为0.04Ω）；
    电流表：A（量程0.6A，内阻0.3Ω）；
    电压表：V1（量程15V，内阻约15kΩ）、V2（量程5V，内阻约5kΩ）；
    滑动变阻器：R1（阻值范围0-2kΩ）、R2（阻值范围0-100Ω）．
    为了调节方便，测量准确，实验中应选用电压表V2，滑动变阻器R2，（填器
    材的符号）
    （2）根据实验要求将图1中实物图连接完整．
    （3）根据实验数据，计算并描绘出R-U的图象如图2所示．由图象可知，此灯泡所加电压为3.00V时，灯丝电阻为11.50Ω，灯丝的电阻随电压的增大而增大，是因为灯丝的电阻随温度的升高而增大．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    6．下列利用了离心运动的是（　　）
    A．
    乘车使用安全带    		B．
    刹车时乘客前倾
    C．
    洗衣机脱水    		D．
    秒针作圆周运动

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    13．一物块从斜面体上的A点开始由静止下滑，滑到底端C点时速度恰好减为0，整个过程中斜面体始终保持静止．若斜面的倾角为θ，物块与AB段的动摩擦因数μ1＜tan θ，物块与BC段的动摩擦因数μ2＞tan θ，则该物块从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中（　　）
    A．地面对斜面体的摩擦力方向始终水平向左
    B．物块在AB和BC段合外力所做的总功大小相等
    C．物块在AB段重力的平均功率等于在BC段重力的平均功率
    D．地面对斜面体的支持力大小始终不等于物块和斜面体的总重力大小

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    3．下列说法正确的是（　　）
    A．牛顿利用扭秤实验首先测出了万有引力常量，把自己的实验说成“称量地球的重量”
    B．开普勒关于行星运动的描述为其发现万有引力定律奠定了基础
    C．万有引力定律适用于宇宙中的一切物体之间
    D．卡文迪许提出，万有引力定律的数学表达受到的式F=G$\frac{{m}_{1}{m}_{1}}{{r}^{2}}$中，m1、m2万有引力总是大小相等方向相反，所以是一对平衡力

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    10．如图所示，两束单色光a，b射向水面A点，经折射后组成一束复色光，则（　　）
    A．在水中a光的速度比b光的速度小
    B．以水下S点为光源向水面发射复色光，a光更容易发生全反射
    C．a光的波长小于b光的波长
    D．在水下相同深度，点光源分别发出a、b单色光，在水面上看到a光照亮的面积更大

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    7．如图所示，相距为L的两条足够长的平行金属导轨，与水平面的夹角θ，导轨上固定有质量为m，电阻为R的两根相同的导体棒，导体棒MN上方轨道粗糙，下方光滑，整个空间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度为B．将两根导体棒同时释放后，观察到导体棒MN下滑而EF保持静止，当MN下滑速度最大时，EF与轨道间的摩擦力刚好到达最大静摩擦力，下列叙述正确的是（　　）
    A．导体棒MN受到的最大安培力为mgsinθ
    B．导体棒MN的最大速度为$\frac{2mgRsinθ}{{B}^{2}{L}^{2}}$
    C．导体棒EF与轨道之间的最大静摩擦力为mgsinθ
    D．导体棒MN所受重力的最大功率为$\frac{{m}^{2}{g}^{2}Rsi{n}^{2}θ}{{B}^{2}{L}^{2}}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．在做“研究平物体的运动”实验时：已知平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速直线运动；②竖直方向做自由落体运动．现有甲、乙、丙三位同学根据不同的实验条件，进行了平抛运动规律的探究：
    （1）甲同学采取如图甲所示的装置，用小锤采用不同的力击打弹性金属片，金属片把A 球沿水平方向弹出，同时B球松开自由下落，它观察到的现象是A、B两球同时落地，这一现象可以说明上述第②点规律．
    （2）乙同学采用如图乙所示的装置，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看做与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道末端的水平初速度v0相等．现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出．实验可观察到的现象应是两球相碰．仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这一现象又可以说法上述第①点规律．
    （3）丙同学采用如图丙所示的装置，做“研究平抛物体的运动”的实验，通过描点法画出小球平抛运动轨迹，并求出平抛运动初速度．
    ①关于这个实验，以下说法正确的是BCD
    A．小球释放的初始位置越高越好
    B．每次小球要从同一高度由静止释放
    C．实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直D．小球在平抛运动中要靠近但不接触木板
    ②某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图丁所示．在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离h1=10.20cm，h2=20.20cm，A、B、C三点间水平距离x1=x2=12.40cm，取g=10m/s2，则小球平抛运动的初速度大小为1.24m/s．（保留三位有效数字）

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