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【題目】某同學用光電門驗證機梭能守恒定律。如圖所示，將某種鐵質橫桿周定在鐵架臺上方，在橫桿一側放置一磁鐵，在橫桿正下方將光電門固定在鐵架臺上將質量為m的小鐵球吸至橫桿下方，多次釋放并調整小鐵球釋放位置和光電門位置，使小鐵球球心恰好與光電門中心在同一豎直線上，標記小鐵球釋放點，用直尺測量出橫桿下邊緣到光電門中心間的距離L，取重力加速度g＝9．8m／2。拿開磁鐵后，鐵質橫桿的磁性立即消失。

（1）用游標卡尺測出小鐵球直徑，測量結果如圖所示，則小鐵球的直徑D＝_____mm。

（2）取作為小鐵球經過光電門中心時的速度，則小鐵球從開始下落至小鐵球中心通過光電

門的過程中，重力勢能減少量△Ep＝_____，動能的增加量△Ek＝______。（均用已知或測量出的物理量的符號表示）

（3）若某次實驗的測量數據分別為L＝0．531m，t＝3．6×10－3s，m＝6．0×10－3kg，則△Ek＝____J，△Ep＝___J。（結果均保留三位有效數字）在誤差允許的范內，小鐵球的機械能守恒。

【答案】11.52； ； ； ； ；

【解析】

（1）小鐵球的直徑D＝1.1cm+0.02mm×26=11.52mm。

（2）小鐵球從開始下落至小鐵球中心通過光電門的過程中，重力勢能減少量：△Ep＝mg(L-)，動能的增加量：△Ek＝。

（3）△Ep＝mg(L-)=6.0×10－3×9.8×（0.531-0.00576）J=3.09×10-2J

△Ek＝

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示，P為橋墩，A為靠近橋墩浮出水面的葉片，波源S連續(xù)振動，形成水波，此時葉片A靜止不動。為使水波能帶動葉片振動，可用的方法是 （ ）

A. 增加波源距橋墩的距離

B. 減小波源距橋墩的距離

C. 提高波源的振動頻率

D. 降低波源的振動頻率

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【題目】2010年諾貝爾物理學獎授予英國曼徹斯特大學科學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，以表彰他們在石墨烯材料方面的卓越研究。石墨烯是目前世界上已知的強度最高的材料，它的發(fā)現使“太空電梯”纜線的制造成為可能，人類將有望通過“太空電梯”進入太空。如圖所示，現假設有一“太空電梯”懸在赤道上空某處，相對地球表面靜止，忽略下面纜線的質量。已知地球半徑為R，自轉周期為T，地球質量為M，萬有引力常量為G.試討論:

(1)太空電梯的距地高度;

(2)若赤道平面內的一顆衛(wèi)星環(huán)繞地球做圓周運動，環(huán)繞方向與地球自轉方向相反，周期為2T,某一時刻衛(wèi)星在太空電梯正上方，問至少經過多長時間衛(wèi)星再次經過太空電梯正上方？

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【題目】如圖所示，一圓柱形絕熱氣缸豎直放置，通過絕熱活塞封閉著一定質量的理想氣體．活塞的質量為m，橫截面積為S，與容器底部相距h，此時封閉氣體的溫度為T1．現通過電熱絲緩慢加熱氣體，當氣體吸收熱量Q時，氣體溫度上升到T2．已知大氣壓強為p0，重力加速度為g，T1 和T2均為熱力學溫度，不計活塞與氣缸的摩擦。求：

（1）活塞上升的高度；

（2）加熱過程中氣體的內能增加量．

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【題目】在光滑水平面上,a、b兩小球沿同一直線都以初速度大小v0做相向運動,a、b兩小球的質量分別為ma和mb,當兩小球間距小于或等于L時,兩小球受到大小相等、方向相反的相互排斥的恒力作用；當兩小球間距大于L時,相互間的排斥力為零,小球在相互作用區(qū)間運動時始終未接觸,兩小球運動時速度v隨時間t的變化關系圖象如圖所示,下列說法中正確的是（　　）

A. 在t1時刻兩小球間距最小

B. 在t2時刻兩小球的速度相同,且大小為

C. 在0t3時間內,b小球所受排斥力方向始終與運動方向相同

D. 在0t3時間內,排斥力對a、b兩小球的沖量大小相等

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【題目】在光滑水平面內有一沿x軸方向的靜電場。其電勢φ隨坐標上變化的圖線如圖所示(φ0、-φ0、x1、x2、x3、x4均已知)�，F有一質量為m、電荷量為q的帶負電小球(不計重力)從O點以某未知初速度v0沿x軸正方向射出，則下列說法正確的是

A. 在0～x1間的電場強度沿x軸正方向、大小為

B. 若小球可以運動到x4處，在x1～x3間電場力做功為2qφ0

C. 只要v0>0，該帶電小球就能運動到x4處

D. 只要，該帶電小球就能運動到x4處

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【題目】如圖所示，輕彈簧下端固定在水平面上，一個小球從彈簧正上方某一高度處由靜止開始自由下落，接觸彈簧后把彈簧壓縮到一定程度后停止下落．在小球下落的這一全過程中，下列說法中正確的是( )

圖3－3－12

A. 小球剛接觸彈簧瞬間速度最大

B. 從小球接觸彈簧起加速度變?yōu)樨Q直向上

C. 從小球接觸彈簧到到達最低點，小球的速度先增大后減小

D. 從小球接觸彈簧到到達最低點，小球的加速度先減小后增大

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【題目】某中學為了探究額定功率為 4W、額定電壓為 4V 的小燈泡消耗的功率與電壓的關系，準備了如下的實驗器材：

A. 電壓表 V1（0～1V，內阻 2kΩ）

B. 電壓表 V2（0～15V，內阻 15kΩ）

C. 電流表 A（0～1A，內阻約 1Ω）

D. 定值電阻 R1＝6kΩ

E. 定值電阻 R2＝16kΩ

F. 滑動變阻器 R（0～10Ω， 額定電流 2A）

G. 學生電源（直流5V，內阻不計）

H. 開關、導線若干

（1）為了減小實驗誤差，電壓表應選用____ ，定值電阻應選用 ____ （均用序號字母填寫）；

（2）在探究功率與電壓的關系時，要求電壓從零開始調節(jié)，并且多次測量，畫出滿足要求的電路圖___；

（3）根據設計的電路圖，寫出小燈泡兩端電壓 U 與電壓表讀數 UV 的關系 U＝___。若小燈泡的電功率為 P，則關系圖線可能正確的是____。

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【題目】實驗小組采用如圖甲所示實驗裝置測量木塊與木板間動摩擦因數μ，提供的器材有：帶定滑輪的長木板，有凹槽的木塊，質量為m0的鉤碼若干，打點計時器，電源，紙帶，細線等．實驗中將部分鉤碼懸掛在細線下，剩余的鉤碼放在木塊的凹槽中，保持長木板水平，利用打出的紙帶測量木塊的加速度．

(1) 正確進行實驗操作，得到一條紙帶。紙帶的一部分如左圖所示，紙帶上兩相鄰計數點的時間間隔為T=0.10s。該同學將紙帶從每個計數點處截斷，得到6條短紙帶，再把6條短紙帶的下端對齊貼在紙上，以紙帶下端為橫軸建立直角坐標系，并將刻度尺邊緣緊靠縱軸，其示數如右圖所示。則打下計數點“2”時小車的速度大小為____________m/s；小車的加速度大小為___________ m/s2(結果均保留兩位有效數字)

(2) 將木塊凹槽中的鉤碼逐個添加到細線下端，改變懸掛鉤碼的總質量m，測得相應的加速度a，作出a－m圖象如圖所示．已知當地重力加速度g＝9.8 m/s2，則木塊與木板間動摩擦因數μ＝________(保留兩位有效數字)；μ的測量值________(選填“大于”“小于”或“等于”)真實值。

(3) 實驗中________(選填“需要”或“不需要”)滿足懸掛鉤碼總質量遠小于木塊和槽中鉤碼總質量．

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