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    1．跳跳杆是一种常见儿童玩具，结构如图甲所示，劲度系数较大的轻弹簧下端固定在支杆上，上端与脚踏相连，脚踏可以沿杆上下移动，儿童玩耍情境如图乙所示．已知跳跳杆的质量m=5kg，儿童的质量M=15kg．若儿童每分钟跳10次，每次跳起，儿童与挑挑杆整体的重心升高0.2m，且上升过程中弹簧恢复原长．重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力及脚踏、弹簧与支杆间的摩擦，试求：
    （1）儿童以2m/s的加速度加速蹬起的过程中，地面对杆的作用力F1；
    （2）跳跳杆上升的过程中，儿童对跳跳杆竖直向下的作用力F2；
    （3）若儿童在玩耍的过程中做功的平均功率P=5W，求弹簧每次储存的弹性势能EP．

    分析 （1）对儿童对跳杆分别进行受力分析，由牛顿第二定律可得地面对杆的作用力；
    （2）对跳跳杆和儿童整体分析以及隔离跳杆单独分析，由牛顿第二定律可得儿童对跳跳杆竖直向下的作用力；
    （3）儿童玩耍的过程中，根据能量守恒可知，他做的功和弹簧每次储存的弹性势能最终均系统的重力势能．

    解答 解：（1）对儿童进行受力分析，由牛顿第二定律可得：N-Mg=Ma
    对跳杆分析：F1=N+mg
    代入数值联立解得：F1=230N．
    （2）对跳跳杆和儿童整体分析，由牛顿第二定律可得：（M+m）g=（M+m）a
    对跳杆单独分析，由牛顿第二定律可得：F2+mg=ma
    代入数值联立解得：F2=0．
    （3）儿童完成一次跳跃做功为：W=Pt
    儿童和跳跳杆增加的重力势能为：EPG=（M+m）gh
    弹簧每次储存的弹性势能为：EP=EPG-W
    代入数值联立解得：EP=10J．
    答：（1）儿童以2m/s的加速度加速蹬起的过程中，地面对杆的作用力为230N；
    （2）跳跳杆上升的过程中，儿童对跳跳杆竖直向下的作用力为0；
    （3）弹簧每次储存的弹性势能为10J．

    点评 本题考查对牛顿定律的综合运用，解题关键主要抓住整体法和隔离法的思想，以及熟练掌握能量守恒定律．儿童向下运动时，跳跳杆和儿童的加速度不同，所以应该应用隔离法；跳跳杆和儿童一起向上运动时，加速度相同所以应该先整体再隔离．

    练习册系列答案
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    A．任何金属都存在一个“极限频率”，入射光的频率大于这个频率，才能产生光电效应
    B．重核裂变过程生成中等质量的核，反应前后质量数守恒，质量守恒
    C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性
    D．卢瑟福通过a粒子散射实验建立了原子核式结构模型，发现了中子
    E．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

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    （1）在平衡摩擦力后，挂上砝码盘，打出了一条纸带如图乙所示．计时器打点的时间间隔为0.02s．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（图中已标出），该小车的加速度a=0.17 m/s2．（结果保留两位有效数字）

    （2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量，在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图丙所示）．
    ①分析此图线的OA段可得出的实验结论是：小车的质量一定，加速度a与合力F成正比
    ②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是C
    A．小车与轨道之间存在摩擦
    B．导轨保持了水平状态
    C．所挂钩码的总质量太大
    D．所用小车的质量太大．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    16．如图为类似于洛伦兹力演示仪的结构简图，励磁线圈通入电流I，可以产生方向垂直于线圈平面的匀强磁场，其磁感应强度B=kI（k=0.01T/A），匀强磁场内部有半径R=0.2m的球形玻璃泡，在玻璃泡底部有一个可以升降的粒子枪，可发射比荷$\frac{q}{m}$=108C/kg的带正电的粒子束，粒子加速前速度视为零，经过电压U（U可调节，且加速间距很小）加速后，沿水平方向从玻璃泡圆心的正下方垂直磁场方向射入，粒子束距离玻璃泡底部边缘的高度h=0.04m，不计粒子间的相互作用与粒子重力，则：
    （1）当加速电压U=220V，励磁线圈电流强度I=1A（方向如图）时，求带电粒子在磁场中运动的轨道半径r；
    （2）若仍保持励磁线圈中电流强度I=1A（方向如图），为了防止粒子打到玻璃泡上，加速电压U应该满足什么条件；
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