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    【题目】(12分)如图所示，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，杆上P处固定一定滑轮（大小不计），滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套一质量m=3kg的滑块A。半径R=0.3m的光滑半圆形轨道竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量m=3kg的小球B。用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内，滑块和小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响。现给滑块A施加一个水平向右、大小为60N的恒力F，求：

    （1）把小球B从地面拉到半圆形轨道顶点C的过程中力F做的功。

    （2）小球B运动到C处时所受的向心力的大小。

    （3）小球B被拉到离地多高时滑块A与小球B的速度大小相等？

    【答案】（1）；（2）；（3）

    【解析】试题分析：（1）对于F的做功过程，有：，

    ，

    所以，

    （2）由于B球到达C处时，已无沿绳的分速度，所以此时滑块A的速度为零，

    考察两球及绳子组成的系统的能量变化过程，由功能关系，得，

    代入已知量，得，

    因为向心力公式为，所以，代入已知量，得

    （3）当绳与轨道相切时两球速度相等，由相似三角形知识，得

    代入已知量，得，所以，

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径是4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑，则（　　）

    A.a点与b点的线速度大小相等
    B.a点与b点的角速度大小相等
    C.a点与c点的线速度大小相等
    D.a点与d点的向心加速度大小相等

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，一内壁光滑的圆锥面，轴线OO’是竖直的，顶点O在下方，锥角为2α，若有两个相同的小珠（均视为质点）在圆锥的内壁上沿不同的圆轨道运动，则有（ ）

    A. 它们的动能相同 B. 它们运动的周期相同

    C. 锥壁对它们的支撑力相同 D. 它们的动能与势能之比相同，设O点为势能零点．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】某空间存在着如图所示的水平方向的匀强磁场，A、B两个物块叠放在一起，并置于光滑的绝缘水平地面上，物块A带正电，物块B为不带电的绝缘块，水平恒力F作用在物块B上，使A、B一起由静止开始向左运动．在A、B一起向左运动的过程中，以下关于A、B受力情况的说法中，正确的是（　　）

    A. A对B的压力变小 B. A、B之间的摩擦力保持不变

    C. A对B的摩擦力变大 D. B对地面的压力保持不变

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】在“探究加速度与力、质量的关系”实验中。

    (1)某组同学用如图所示装置，采用控制变量的方法， 来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到力的关系。下列措施中正确的是:_____

    A．平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动。

    B.实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力

    C.每次改变拉小车拉力后都需要重新平衡摩擦力

    D. 实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源

    （2）实验中，为了保证塑料桶的总重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力，塑料桶的总质量与小车和车上砝码的总质量之间应满足的条件是___________。这样，在改变小车上砝码的质量时，只要塑料桶的总质量不变，就可以认为小车所受拉力几乎不变。

    (3)某次实验中得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4 ，量得x1=30.0mm，x2=36.0mm，x3=42.0mm，x4=48.0mm，则小车通过点2时的速度为________m/s，小车的加速度为_______m/s2。（结果保留两位有效数字）

    (4)某组同学实验得出数据，画出a-F图像如图所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是:____________

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】某同学做“探究加速度与力、质量关系”的实验。如图甲所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放。

    （1）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为__________。

    （2）若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示，则d＝________cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt，就可以计算出小车经过光电门时的速度为。

    （3）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出v2－m线性图象(如图所示)，从图线得到的结论是：在小车质量一定时，________。如果小车的质量M=5kg,图像的斜率K=1，则AB间的距离x=______m（g取10 m/s2）

    （4）另一实验小组设计了如图(a)所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图(b)所示．滑块和位移传感器发射部分的总质量m＝________ kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ＝______.(重力加速度g取10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是（ ）

    A.在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零
    B.线圈先后两次转速之比为3：2
    C.交流电a的有效值为 V
    D.交流电b的最大值为8V

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】利用打点计时器和小车来做“探究加速度与力.质量的关系”的实验装置如图所示：

    （1）关于本实验的操作，下列说法中正确的是（_____）

    A.要采用控制变量法

    B.砝码和砝码盘的总质量越大，实验误差越小

    C.平衡摩擦力时，应将砝码盘用细线跟小车连在一起

    D.可以先释放小车再接通打点计时器的电源

    （2）在探究加速度与力的关系的实验中，得出的如图所示的图线，发现图线既不过原点，又不是直线，原因可能是（____）

    A.没有完全平衡摩擦力，且小车质量较大

    B.平衡摩擦力过度，且小车质量较大

    C.没有完全平衡摩擦力，且砝码和砝码盘的总质量较大

    D.平衡摩擦力过度，砝码和砝码盘的总质量较大

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。

    ①对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是______________。

    A．重物选用质量和密度较大的金属锤

    B．两限位孔在同一竖直面内上下对正

    C．精确测量出重物的质量

    D．用手托稳重物，接通电源后，撒手释放重物

    ②某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有____________。

    A．OA、AD和EG的长度 B．OC、BC和CD的长度

    C．BD、CF和EG的长度 D．AC、BD和EG的长度

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