【題目】如圖所示，在水平地面上方固定一水平平臺，平臺上表面距地面的高度H=2.2m，傾角= 37°的斜面體固定在平臺上，斜面底端B與平臺平滑連接。將一內(nèi)壁光滑血管彎成半徑R=0.80m的半圓，固定在平臺右端并和平臺上表面相切于C點，C、D為細管兩端點且在同一豎直線上。一輕質(zhì)彈簧上端固定在斜面頂端，一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊在外力作用下緩慢壓縮彈簧下端至A點，此時彈簧的彈性勢能Ep=2.8J，AB長L=2.0m。現(xiàn)撤去外力，小物塊從A點由靜止釋放，脫離彈簧后的小物塊繼續(xù)沿斜面下滑，經(jīng)光滑平臺BC，從C 點進入細管，由D點水平飛出。已知小物塊與斜面間動摩擦因數(shù)μ=0.80，小物塊可視為質(zhì)點，不計空氣阻力及細管內(nèi)徑大小，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

（1）求小物塊到達C點時的速度大小；

（2）求小物塊到達D點時細管內(nèi)壁對小物塊的支持力大�。�

（3）通過調(diào)整細管長度改變半圓半徑R的大小，其他條件保持不變，欲使從細管下端水平飛出的小物塊落地點到D點得水平距離最大，求此時R的大小及小物塊落地點到D點的水平距離。

【答案】（1）2m/s；（2）55N；（3）R=0.5m，x=2.4m

【解析】

（1）小物塊從A點到C點的過程，由動能定理可得

彈簧彈力做功等于彈簧彈性勢能變化，故

帶入上式，解得小物塊達到C點速度為

（2）從C到D，由動能定理可得

在D點，由牛頓第二定律可得

解得細管內(nèi)壁對小物塊的支持力為

（3）從D點飛出后，小物塊做平拋運動，故

聯(lián)立解得

因此，當

即時，水平位移最大，最大值為

練習冊系列答案
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【題目】研究“蹦極”運動時，在運動員身上裝好傳感器，用于測量運動員在不同時刻下落的高度及速度。如圖甲所示，運動員從蹦極臺自由下落，根據(jù)傳感器測到的數(shù)據(jù)，得到如圖乙所示的速度v—位移x圖像。不計空氣阻力。下列判斷正確的是（ ）

A.運動員下落速度最大時，重力勢能最小

B.運動員下落速度最大時，繩子剛好被拉直

C.運動員下落加速度為0時，速度也為0

D.運動員下落到最低點時，繩的彈性勢能最大

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【題目】如圖所示電路，電源電動勢為7.0V（內(nèi)阻不計），定值電阻R0=1000Ω，熱敏電阻Rt的U—I特性曲線如右圖�，F(xiàn)調(diào)節(jié)R1的阻值，使電阻Rt與R0消耗的功率相等，此時通過Rt的電流為________mA；繼續(xù)調(diào)節(jié)R1，使AB與BC間的電壓相等，這時Rt消耗的功率為________W。

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【題目】在測量金屬絲電阻率的試驗中，可供選用的器材如下：

待測金屬絲：（阻值約，額定電流約）；

電壓表：（量程，內(nèi)阻約）；

電流表：（量程，內(nèi)阻約）；

（量程，內(nèi)阻約）；

電源：（電動勢3V，內(nèi)阻不計）

（電動勢12V，內(nèi)阻不計）

滑動變阻器：（最大阻值約）

螺旋測微器；毫米刻度尺；開關S；導線。

①用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為 mm。

②若滑動變阻器采用限流接法，為使測量盡量精確，電流表應選 、電源應選

（均填器材代號），在虛線框中（間答題卡）完成電路原理圖。

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【題目】“用DIS描繪電場的等勢線”實驗裝置如圖所示，電源正、負極分別與圓柱形電極A、B連接。

（1）在導電紙上產(chǎn)生的恒定電流場模擬了_____________產(chǎn)生的________；用_______傳感器探測等勢點。

（2）若用該裝置描繪該電場的等差等勢線（相鄰等勢線間電勢差相同），下列操作正確的是__________

A．在板上自下而上依次鋪放白紙、復寫紙和導電紙

B．導電紙有導電物質(zhì)的一面向下

C．在電極A、B之間的連線上等距離地選取5個基準點

D．連接傳感器正、負極的紅、黑色探針分別接觸高、低電勢處時示數(shù)為正

（3）若以A、B連線為x軸，A、B連線的中點O為坐標原點。將連接傳感器正極的紅色探針固定在A、B連線中垂線上的某一點，沿x軸移動黑色探針，記錄x坐標和相應的傳感器示數(shù)，y軸坐標表示傳感器示數(shù)，則做出的y-x圖線最接近下列哪個圖像？_________

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【題目】如圖所示的電路中，輸入電壓U恒為12 V，燈泡L上標有“6V，12 W”字樣，電動機線圈的電阻RM＝0.50 Ω.若燈泡恰能正常發(fā)光，以下說法中正確的是（ ）

A.電動機的輸入功率為12 WB.電動機的輸出功率為12 W

C.電動機的熱功率為2.0 WD.整個電路消耗的電功率為22 W

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【題目】如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E。平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。下列表述正確的是

A.只有帶正電的粒子能通過速度選擇器沿直線進入狹縫 P

B.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫 P，粒子的比荷越大

C.速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向里

D.能通過的狹縫 P 的帶電粒子的速率等于

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【題目】如圖1，在真空中足夠大的絕緣水平地面上，一個質(zhì)量為 m=0.2kg，帶電量為q=+2.0×10-6 C的小物塊處于靜止狀態(tài)，小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1。從t=0時刻開始，空間加上一個如圖2所示的場強大小和方向呈周期性變化的電場（電場為負表示電電場方向與正方向相反），（取水平向右的方向為正方向，g取10m/s2。）求：

(1)23秒內(nèi)小物塊的位移大��；

(2)23秒內(nèi)電場力對小物塊所做的功。

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（1）導體棒ab所受的安培力大��；

（2）在此位置時，棒對每只環(huán)的壓力大小；

（3）若已知絕緣環(huán)半徑0.5m，則此靜止位置與環(huán)底高度差Δh為多少?

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