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    15．从高为5m处以水平速度8m/s抛出一质量为0.2kg的皮球，皮球落地速度为12m/s，求此过程中皮球克服空气阻力做的功？（g=10m/s2）

    分析 根据动能定理求小球克服空气阻力做的功．

    解答 解：重力做的功为：
    WG=mgh=0.2×10×5J=10J
    在整个运动过程中，由动能定理得：
    mgh-Wf=$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$mv02，
    解得：Wf=mgh-$\frac{1}{2}$mv2+$\frac{1}{2}$mv02=2J；
    答：小球克服空气阻力做的功是2J．

    点评 知道重力做功与路径无关，由公式WG=mgh求重力做功．空气阻力是变力，运用动能定理求其做功是常用的方法．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．如图所示，正方形线圈MNPQ边长为L，每条边电阻均为R，M、N两点外接阻值为R的灯泡．磁感应强度为B的匀强磁场与MN边垂直．线圈以角速度ω绕MN匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时，求：
    （1）感应电动势瞬时值；
    （2）PQ边受到的安培力；
    （3）灯泡的瞬时电功率．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．如图所示，质量为M=2.0kg、长为l=0.54m、高为h=0.20m的矩形木块A置于水平地面上，木块与地面间的动摩擦因数为μ=0.20；木块上表面光滑，其左端放置一质量为m=1.0kg的小球B．从某时刻木块和小球同时获得向右的速度v0=2.0m/s开始计时，不计空气阻力，经过一段时间后小球落地，取g=10m/s2．求：
    （1）小球经多长时间离开木块上表面；
    （2）小球落地时距木块右端的水平距离．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    3．如图（a）（b）所示两个电路均能测量电源电动势和内电阻，不同之处是图（a）由于电压表的分流作用会导致测量值偏小
    （1）图（b）中，E是待测电源，E′是辅助电源，be间有一灵敏电流计G．测量方法和步骤是：
    A．闭合开关S1、S2，调节R和R′使灵敏电流计示数为0，则此时b、e两点电势φb=φe，即b、e相当于同一点．读出并记录电流表和电压表的示数I1、U1，其中I1等于（填“小于、等于或大于）通过待测电源E的电流；
    B．改变滑动变阻器R和R′的值，重新使灵敏电流计的示数为0，读出并记录电流表和电压表的示数I2、U2．
    （2）由（1）中测量值可得待测电源的电动势E=$\frac{{U}_{1}{I}_{2}-{U}_{2}{I}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$；内阻r=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    10．在“测定电源电动势和内阻”的实验中，实验室仅提供下列实验器材：
    A．两节旧干电池，每节电动势约1.5V
    B．直流电压表Vl、V2，量程均为0～3V，内阻约3kΩ
    C．电流表，量程0～0.6A，内阻小于1Ω
    D．定值电阻R0，阻值2Ω
    E．滑动变阻器R，最大阻值15Ω
    F．导线和开关若干

    （1）请根据连接的实物图甲，在图乙虚线框中画出对应的电路图；
    （2）根据图甲电路进行实验，测得多组U、I数据，作出U-I图象，求出电动势和内阻的值均小于真实值，其产生误差的原因是电压表分流．
    （3）实验过程中，由于电流表发生了故障，某同学又设计了图丙所示的电路测定电源的电动势和内阻，实验中移动滑动变阻器触头，记录Vl和V2的值如表所示，用测出的数据在图丁中绘出U1-U2图线．
    组数123456
    电压U1/V0.801.251.531.721.871.98
    电压U2/V1.601.872.042.152.242.31
    （4）由图线可得被测电池组的电动势E=3.0V，内阻r=3.0Ω．（结果保留两位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    20．为验证在自由落体过程中物体的机械能是守恒的，某同学利用DIS设计了一个实验，装置如图甲所示，图中A为电磁铁，B为光电门．有一直径为d、质量为m的金属小球通过电磁铁从A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t（单位ms），当地的重力加速度为g=9.8m/s2，且小球直径d远小于A、B间的距离H．
    （1）用螺旋测微器测得小球的直径如图乙所示，则d=0.004700m
    （2）多次改变高度H，重复上述实验，作出$\frac{1}{{t}^{2}}$-H的变化图象如图丙所示，该图线斜率的理论值k=4.2×103ms-2•m-1．（保留2位有效数字）
    （3）实验中发现动能增加量△Ek总是稍小于重力势能减少量△EP，可能的原因是物块下落过程中阻力做功（任意答出一条原因即可）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    7．如图所示，两根间距为1m的光滑金属导轨倾斜放置，与水平面的夹角为53°，导轨底部固定在绝缘水平面上，磁感应强度为1T的匀强磁场垂直于导体框架所在平面，完全相同的金属棒ab和cd垂直导轨放置，棒ab下面有一压力传感器．当用手（带着绝缘手套）托着棒cd静止时，压力传感器的读数为2.0N，现用手推着cd棒贴着导轨匀加速上移s=1.0m时，压力传感器的读数恰好为0，若每限金属棒的有效电阻为R=1Ω，其余电阻不计，g取10m/s2，sin53°=0.8，下列判断不正确的是（　　）
    A．当压力传感器的读数恰好为0时，金属棒cd的速度是4m/s
    B．当压力传感器的读数恰好为0时，手对金属棒cd沿导轨方向分力为4N
    C．当压力传感器的读数恰好为0时，金属棒ab中产生的热功率为4W
    D．手推着棒cd上升s=1.0m过程中，手对金属棒所做的功小于6.0J

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．如图所示，一束电荷量为e、质量为m的电子以速度v垂直左边界射入宽度为d的有界匀强磁场中，穿过磁场时的速度方向与原来的电子的入射方向的夹角θ是30°，则磁感应强度为多大？电子穿过磁场的时间又是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．如图所示，遥控电动赛车（可视为质点）从A点由静止出发，经过时间t后关闭电动机，赛车继续前进至B点后水平飞出，垂直地撞到倾角为θ=53°的斜面上C点．已知赛车在水平轨道AB部分运动时受到恒定阻力f=0.4N，赛车的质量m=0.4kg，通电后赛车的电动机以额定功率P=2W工作，轨道AB的长度L=2m，B、C两点的水平距离S=1.2m，空气阻力忽略不计，g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6．
    求：（1）赛车运动到B点和C点时速度的大小分别为多少；
    （2）赛车电动机工作的时间t．

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