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    11．如图所示，在竖直平面内光滑轨道ab、bc、cd平滑相接，其中ab为曲面，bc为半径R=5m、圆心角θ=53°的圆弧，cd为抛物线，b、d两点的切线沿水平方向．现将一质量m=1kg的小滑块（可视为质点）从a点由静止释放，当其运动至cd轨道时，滑块沿cd轨道运动且恰好无相互作用力．小滑块离开d点，在竖直方向上下落y=0.2m时，对应水平方向的位移x=0.6m，重力加速度g取10m/s2，求：
    （1）小滑块离开d点的速度大小；
    （2）释放点a距离水平面的高度h；
    （3）小滑块运动到bc圆弧上的b点时对轨道的压力大小．

    分析 （1）滑块离开d后做平抛运动，应用平抛运动规律可以求出滑块离开d点时的速度大小．
    （2）滑块从c到d过程恰好对轨道无相互作用力，cd为抛物线，则滑块的运动轨迹是抛物线，滑块运动的逆过程，即从d到c做平抛运动，应用平抛运动规律可以求出滑块在c点的速度，然后应用动能定理可以求出点a距离水平面的高度．
    （3）由动能定理求出滑块到达b点时的速度，然后由牛顿第二定律求出轨道对小球的支持力，然后求出小球对轨道的压力．

    解答 解：（1）小球离开d后做平抛运动，
    水平方向：x=vdt，竖直方向：y=$\frac{1}{2}$gt2，
    解得：vd=3m/s；
    （2）滑块从c到d运动过程的逆过程是平抛运动，
    小球在c点的速度大小：vc=$\frac{{v}_{d}}{cosθ}$=$\frac{3}{cos53°}$=5m/s，
    从a到c过程，由动能定理得：
    mg[h-R（1-cosθ）]=$\frac{1}{2}$mvc2-0，解得：h=1.65m；
    （3）小球从a到b过程，由动能定理得：mgh=$\frac{1}{2}$mvb2-0，
    在b点，由牛顿第二定律得：F-mg=m$\frac{{v}_{b}^{2}}{R}$，解得：F=43N，
    由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力：F′=F=43N，方向：竖直向下；
    答：（1）小滑块离开d点的速度大小为3m/s；
    （2）释放点a距离水平面的高度h为1.65m；
    （3）小滑块运动到bc圆弧上的b点时对轨道的压力大小为43N．

    点评 本题考查了求小球的速度、轨道的高度差、小球对轨道的压力大小等问题，本题是一道力学综合题，小球的运动过程较复杂，分析清楚小球的运动过程是解题的前提与关键，应用平抛运动规律、动能定理与牛顿运动定律可以解题．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    12．如图所示电路中，伏特计V1示数为100伏特，V2示数为120伏特，电阻R=4欧姆，电动机内电阻r=2欧姆，则电动机的输出功率为多少瓦，电动机的效率为多少
    （摩擦力忽略不计）

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    2．如图甲所示，长为L、间距为d的两金属板A、B水平放置，ab为两板的中心线，一个带电粒子以速度v0从a点水平射入，沿直线从b点射出，若将两金属板接到如图乙所示的交变电压上，欲使该粒子仍能从b点以速度v0射出，求：

    （1）若t=0粒子从a点射入金属板，粒子在$\frac{T}{4}$内离开中心线的距离为多大？
    （2）粒子从a点射入金属板的时刻应满足什么条件？
    （3）交变电压的周期T应满足什么条件？

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    19．“探究功能与物体速度变化的关系”的实验装置如图所示．
    （1）实验器材有：长木板、小车（前面带小钩）、学生电源、电磁打点计时器、6条规格相同的橡皮筋、纸带、刻度 尺、天平、小铁钉2个、导线若干、开关． 在上述实验器材中，多余的器材是天平；
    （2）实验的主要步骤如下
    A．将长木板放到水平实验台上，依图安装好实验器材；
    B．先用一条橡皮筋进行实验，把橡皮筋拉伸到一定的长度，整理好纸带，接通电源，放开小车，打出一条纸带，编号为1；
    C．换用纸带，改用2条、3条„„同样的橡皮筋进行第2次、第3次„„实验，每次实验中橡皮筋的拉伸长度都相等，打出的纸带，分别编号为2、3„„
    D．由纸带算出小车获得的速度：根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算．     把第一次实验橡皮筋对小车做的功记为W0，则第2次、第3次„„实验对小车做的功分别计记为2W0、3W0„„，将实验数据记录在表格里．
    E．对测量数据进行估计，大致判断两个量可能的关系，然后以W为纵坐标、v2（也可能是其他关系）为横坐标作图；
    F．整理实验器材
    以上实验步骤中有疏漏的步骤是：，有错误的步骤是A，D．（填写步骤前相应的符号）

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    6．某同学设计了如图甲所示的装置来研究小车的加速度与所受合力的关系．将装有力传感器的小车放置于水平长木板上，缓慢向小桶中加入细砂，直到小车刚开始运动为止，记下传感器的最大示数F0．再将小车放回原处并按住，继续向小桶中加入细砂，记下传感器的示数F1．释放小车，记录小车运动时传感器的示数F2．

    （1）接通频率为50Hz的交流电源，释放小车，打出如图乙所示的纸带．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，则小车的加速度a=0.16m/s2．
    （2）同一次实验中，F1＞F2（选填“＜”、“=”或“＞”）．
    （3）改变小桶中砂的重力，多次重复实验，获得多组数据，描绘小车加速度a与F的关系如图1．不计纸带与计时器间的摩擦．图象中F是实验中测得的D．
    A．F1　　 B．F2　　 C．F1-F0　   D．F2-F0
    （4）关于该实验，下列说法中正确的是D．
    A．小车和传感器的总质量应远大于小桶和砂的总质量
    B．实验中需要将长木板右端垫高
    C．实验中需要测出小车和传感器的总质量
    D．用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，可更方便地获取多组实验数据．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    16．如图1所示，线圈abcd固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度随时间的变化情况如图2所示．下列关于ab边所受安培力随时间变化的F-t图象（规定安培力方向向右为正）正确的是（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    3．某组同学设计了“探究加速度与力、质量的关系”实验．图（a）为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细沙的小桶，D为一端带有定滑轮的长木板，实验中认为细绳对小车拉力F的大小等于细沙和小桶的总重量，小车运动加速度a可用纸带上的打点求得．

    （1）实验中，需要平衡小车运动过程中所受的阻力，正确的做法是C
    A．小车放在木板上，调节木板在倾斜程度，轻推小车，目测小车沿木板做匀速直线运动．
    B．小车放在木板上，挂上砂桶，调节木板的倾斜程度，轻推小车，目测小车沿木板做匀速直线运动．
    C．小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，调节木板的倾斜程度，轻推小车，通过纸带上所打点的分布测定小车沿木板做匀速直线运动．
    （2）实验中，为了保证细绳对小车拉力F近似等于细沙和小桶的总重量，细沙和小桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是M＞＞m．
    （3）实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图（b）所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出），则小车的加速度a=0.56m/s2（保留2位有效数字）．
    （4）在研究“外力一定时，加速度与质量的关系”时，保持细砂和小桶的总质量不变，改变小车和车上砝码的总质量M，分别记录小车加速度a与质量M的数据．在分析处理数据时，甲同学根据实验数据作出a-M图象如图（c），乙同学作出a-$\frac{1}{M}$图象如图（d）．两同学都由图象得出“外力一定时，加速度a与质量M成反比”的结论．你认为乙（填“甲”或“乙”）同学的方案更合理．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    20．在消防演习中，消防队员从一根竖直的长直轻绳上由静止滑下，经2.5s落地．为了获得演习中的一些数据，以提高训练质量，研究人员在轻绳上端安装一个力传感器并与数据处理系统相连接，用来记录消防队员下滑过程中轻绳受到的拉力与消防队员重力的比值随时间变化的情况．已知某队员在一次演习中的数据如图所示．问：该消防队员在下滑过程中的最大速度和2.5s下滑的距离各是多少？（g取10m/s2）

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    1．如图所示，空间中有一静电场，在x轴上场强随位置x的变化规律为E（x）=-kx，其中k为大于0的常数，单位为V/m2，x的单位为m．有一带正电的试探电荷在x=0.4m处由静止释放．若不考虑其它力的作用．则试探电荷（　　）
    A．在x=0.4m处的电势能最大B．在x=0.4m处的加速度最大
    C．释放后将一直沿x轴正方向运动D．释放后将一直沿x轴负方向运动

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