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    17．如图所示，在水平轨道的左侧B点竖直安放一个与水平面夹角θ=37°，轮带AB长L0=1.8m的传送带，一半径R=0.2m的竖直圆槽形光滑轨道与水平轨道相切于C点，水平轨道CD间距离L=1.0m，在D点固定一竖直挡板，当传送带以v0=6m/s顺时针匀速转动时，将质量m=1kg的可视为质点的小物块轻放在传动带顶端A，小物块通过传送带，水平轨道BC、圆形轨道、水平轨道CD后与挡板碰撞，并原速率弹回，再经水平轨道CD返回圆形轨道．已知小物块与轮带AB间的动摩擦因数μ1=0.5，BC段光滑，CD段动摩擦因数μ2，物块从传送带滑到水平轨道时机械能不损失，重力加速度g=10m/s2．求：

    （1）物块滑到轮带底端B时的速度大小；
    （2）若物块能第二次冲上圆形轨道且能沿轨道运动不脱离，求μ2的取值范围．

    分析 （1）根据牛顿第二定律求出物块在传送带上的加速度，结合速度位移公式求出物块滑到轮带底端B时的速度大小．
    （2）物块不脱离圆轨道有两种情况：1、越过最高点，2、不越过四分之一圆周，且要返回到C点．根据牛顿第二定律求出物块在最高点的最小速度，对C到D再返回经过圆轨道的最高点过程运用动能定理，求出动摩擦因数的最大值．对C到D再返回四分之一圆周的过程，以及C到D再到C的过程，分别运用动能定理，求出动摩擦因数的最小值和最大值，从而得出μ2的取值范围．

    解答 解：（1）物块在传送带上做加速运动，由牛顿第二定律得
    mgsin θ+μ1mgcos θ=ma，
    由运动学公式得v2=2aL0
    解得v=v0=6 m/s，
    故物块在传送带上加速到底端时与传送带共速．
    （2）①物块在圆轨道的最高点的最小速度v1，由牛顿第二定律可得：$mg=\frac{mv_1^2}{R}$，
    由动能定理得：-2μ2mgL-2mgR=$\frac{1}{2}$mv12-$\frac{1}{2}$mv02
    代入数据解得μ2=0.65
    故物块能返回圆形轨道且能沿轨道运动而不会脱离轨道，满足0≤μ2≤0.65
    ②物块在圆轨道上升高度R时速度为零，由动能定理可得：
    -2μ2mgL-2mgR=0-$\frac{1}{2}$mv02
    代入数据解得：μ2=0.8，
    物块刚好运动到C点，由动能定理可得：
    -2μ2mgL=0-$\frac{1}{2}$mv02
    代入数据解得：μ2=0.9
    故物块能返回圆形轨道且能沿轨道运动而不会脱离轨道，满足0.9＞μ2≥0.8
    总上所述，0.9＞μ2≥0.8和0≤μ2≤0.65．
    答：（1）物块滑到轮带底端B时的速度大小为6m/s；
    （2）μ2的取值范围为0.9＞μ2≥0.8和0≤μ2≤0.65．

    点评 本题考查了动能定理、牛顿第二定律、运动学公式的综合运用，综合性较强，对学生的能力要求较高，尤其第二问，容易漏掉一些条件，要注意不脱离，有两种情况：1、越过最高点，2、不越过四分之一圆周，且要返回到C点．

    练习册系列答案
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    A．加速度越来越大，而速度越来越小
    B．速度的变化率很大，而加速度很小
    C．速度变化的方向为正，加速度的方向为负
    D．速度变化越来越快，加速度越来越小

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    8．自由落体仪如图所示，其主体是一个有刻度尺的立柱，其上装有磁式吸球器、光电门1、光电门2、捕球器、小钢球（直径d=1cm）．利用自由落体仪测量重力加速度实验步骤如下：
    ①将自由落体仪直立于水平地面上，调节水平底座使立柱竖直，固定好吸球器；
    ②适当调节两光电门1、2的位置，由刻度尺读出两光电门的高度差为h1，用吸球器控制使小球自由下落，由光电计时器读出小球从光电门1到光电门2的时间t1；
    ③光电门2不动，改变光电门1的位置，由刻度尺读出两光电门的高度差为h2，用吸球器控制使小球自由下落，由光电计时器读出小球由光电门1到光电门2的时间t2；
    ④光电门2不动，多次改变光电门1的位置，重复布骤③；
    ⑤根据测得的数椐作出“$\frac{h}{t}$-t”图象，由图象得到直线的截距为b、斜率为k．
    请回答下列问题：
    （1）直线的截距表示小球到达光电门2的瞬时速度；
    （2）测得的重力加速度为2k．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．抽水蓄能电站的工作原理是：在用电低谷时，电站利用电网多余电能把水抽到高处蓄水池中，到用电高峰时，再利用蓄水池中的水发电．浙江天荒坪抽水蓄能电站是亚洲第一高山蓄能水电站，堪称世纪之作．山顶水库面积达2.8×105m2，（水库近似为长方体）．己知上、下水库落差H=600m，如图所示．蓄水后一个昼夜连续发电，山顶水库水位降低30m，若水的重力势能80%转化为电能，水的密度为1.0×103kg/m3．则一个昼夜连续发电所产生的电能约为（　　）
    A．4×1010JB．4×1011JC．4×1012JD．4×1013J

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    记录电压表示数为U2，电源内阻不计，电压表不是理想电压表，其指针零点在表盘中央，则Rx的测量值为Rx=$\frac{{U}_{1}^{\;}}{{U}_{2}^{\;}}{R}_{1}^{\;}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    2．在如图所示的电器中，电源电压保持不变，R1、R2均为定值电阻．当①、②都是电流表时，闭合开关S1，断开开关S2，①表的示数与②表的示数之比为a：b；当①、②都是电压表时，闭合开关S1和S2，①表的示数与②表的示数之比为b：（b-a）．

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