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    11．某同学利用如图甲所示装置来验证机械能守恒定律，器材为：铁架台，约50cm的不可伸长的细线，带孔的小铁球，光电门和计时器（可以记录挡光的时间），量角器，刻度尺，游标卡尺．
    实验前先查阅资料得到当地的重力加速度g，再将细线穿过小铁球，悬挂在铁架台的横杆上，在小球轨迹的最低点安装好光电门，依次测量摆线的长度l，摆球的直径d，测量摆角θ，从静止开始释放小球，小球向下摆动，摆球通过光电门时记录时间t．

    （1）用20分度游标卡尺测量小球直径，刻度线如图乙所示，则d=1.020cm．
    （2）某次实验测得小球通过光电门时记录的时间t=5.10ms，由此得小球通过光电门的速度为2.0m/s（保留2位有效数字）．
    （3）若$g（l+\frac{d}{2}）（1-cosθ）=\frac{{d}^{2}}{2{t}^{2}}$等式在误差范围内成立，则验证了机械能守恒．（用题中物理量符号表示）
    （4）除空气阻力以及量角器、刻度尺、游标卡尺测量产生的误差，再写出一个主要的误差绳子在摆动过程中长度发生变化．

    分析 游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读．根据铁球通过光电门的时间求出铁球通过光电门的瞬时速度，结合重力势能的减小量等于动能的增加量列出机械能守恒的表达式．

    解答 解：（1）游标卡尺的主尺读数为10mm，游标读数为0.05×4mm=0.20mm，则最终读数d=10.20mm=1.020cm．
    （2）铁球通过光电门的速度v=$\frac{d}{t}$=$\frac{1.020×1{0}^{-2}}{5.10×1{0}^{-3}}$=2.0m/s，
    铁球减少的重力势能为$△{E}_{P}=mg（l+\frac{d}{2}）（1-cosθ）$，增加的动能$△{E}_{K}=\frac{1}{2}m{v}^{2}=\frac{m{d}^{2}}{2{t}^{2}}$，
    若满足$mg（l+\frac{d}{2}）（1-cosθ）=\frac{m{d}^{2}}{2{t}^{2}}$，即$g（l+\frac{d}{2}）（1-cosθ）=\frac{{d}^{2}}{2{t}^{2}}$，则机械能守恒，
    （3）绳子在摆动过程中长度发生变化也会导致误差的产生．
    故答案为：（1）1.020；（2）2.0；（3）$g（l+\frac{d}{2}）（1-cosθ）=\frac{d^2}{{2{t^2}}}$；（4）绳子在摆动过程中长度发生变化

    点评 解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法，知道极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小，基础题．

    练习册系列答案
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    1．我国计划将于2016年9月利用海南航天发射场发射“天宫二号”空间实验室．“天宫二号”运行期间，“神舟十一号”载人飞船将与它实施交会对接．在对接前，“天宫二号”和“神州十一号”将在各自轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示．则在对接前（　　）
    A．“天宫二号”的向心加速度大于“神舟十一号”的向心加速度
    B．“天宫二号”的运行周期大于“神舟十一号”的运行周期
    C．“天宫二号”的运行速率小于“神舟十一号”的运行速率
    D．“天宫二号”的角速度大于“神舟十一号”的角速度

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    2．2015年12月10日．百度宣布，其无人驾驶汽车已完成国内首次城市．环境及路况下的全自动驾驶．
    （1）如图所示，无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达，就像车的“鼻子”，随时“嗅”着前方80m范围内车辆和行人的“气息”无人驾驶汽车在某路段刹车时的加速度为3.6m/s2，为不撞上前方静止的障碍物，汽车该路段匀速行驶时的最大速度是多少？
    （2）若一辆有人驾驶的汽车在该无人驾驶汽车后30m处．两车都以20m/s的速度行驶，前方无人驾驶汽车以3.6m/s2的加速度刹车1.4s后，后方汽车驾驶员立即以5.0m/s2的速度刹车，试通过计算判断两车在运动过程中是否会发生追尾事故？

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    19．下列说法正确的是（　　）
    A．在同一双缝干涉装置中，紫光的干涉条纹间距比绿光的干涉条纹间距宽
    B．黄光比红光更容易产生全反射
    C．在光导纤维内传送图象利用了全息技术
    D．变化的磁场不一定产生电磁波
    E．自由电子震荡产生的电磁波比原子核受激发产生的电磁波频率小

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．国标（$\frac{GB}{T}$）规定自来水在15℃时电阻率应大于13Ω•m，某同学利用图甲电路测量15℃自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量．玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移动，实验器材还有：
    电源（电动势均为3V，内阻可忽略）；
    电压表V1（量程为3V，内阻很大）；
    电压表V2（量程为3V，内阻很大）；
    定值电阻R1（阻值4kΩ）；
    定值电阻R2（阻值2kΩ）；
    电阻箱R（最大阻值9999Ω）；
    单刀双掷开关S；导线若干；
    游标卡尺；刻度尺．
    实验步骤如下：
    A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d；
    B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；
    C．把S拨到1位置，记录电压表V1示数；
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    E．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；
    F．断开S，整理好器材．

    （1）测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙，则d=30.00mm．
    （2）玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式为：Rx=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{R}$（用R1、R2、R表示）．
    （3）利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的R-$\frac{1}{L}$关系图象，自来水的电阻率ρ=14Ω•m（保留两位有效数字）．
    （4）本实验中若电压表V1内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将偏大（填“偏大”“不变”或“偏小”）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    16．在水平放置的圆柱体轴线的正上方的P点，将一个小球以水平速度v0垂直圆柱体的轴线抛出，小球飞行一段时间后恰好从圆柱体上Q点沿切线飞过，测得O、Q连线与竖直方向的夹角为θ，那么小球经过Q点时的速度是（　　）
    A．$\frac{v_0}{cosθ}$B．$\frac{v_0}{sinθ}$C．$\frac{v_0}{2sinθ}$D．$\frac{v_0}{tanθ}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    3．下列说法正确的是（　　）
    A．分子a从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能一定最大
    B．液体的表面层里的分子距离比液体内部要大些，分子力表现为引力
    C．气体从外界吸收热量，其内能一定增加
    D．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越远离饱和气压，水蒸发越慢
    E．第二类永动机不违反能量守恒定律

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    20．在真空中A、B两点分别放有异种点电荷+Q和-2Q，以AB连线中点O为圆心作一圆形路径，如图所示，则下列说法正确的是（　　）
    A．场强大小关系有Ea=Eb、Ec=Ed
    B．电势高低关系有φa＞φb、φc=φ0=φd
    C．将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中电场力做正功
    D．将一正点电荷沿直线由a运动到d的过程中电场力做功小于将该正点电荷沿直线由d运动到b的过程中电场力做功

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    11．滑雪运动员以10m/s的速度从一平台水平飞出，落到与平台末端连接的倾角为45°的斜坡上，不计空气阻力，g取10m/s2．则运动员在空中飞行时间为2s，落点与平台末端距离为$20\sqrt{2}m$．

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