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8．如圖，滑塊a、b的質量均為m=1kg，a套在固定豎直桿上，與光滑水平地面相距h=0.2m，b放在地面上．a、b通過鉸鏈用剛性輕桿連接，由靜止開始運動．不計摩擦，a、b可視為質點．
（1）畫出當a即將落地前（桿尚未轉至水平方向）滑塊a、b的受力分析圖；
（2）求當a的機械能最小時，地面對b支持力的大小（要有過程分析）；
（3）求a落地時速度的大�。�

分析 （1）分別以a、b為研究對象，進行受力分析，畫出受力圖即可；
（2）當a落地前b的加速度為零，即輕桿對b的作用力為零時，b的機械能最大，a的機械能最小由此即可得出結論；
（3）a、b組成的系統(tǒng)只有重力做功，系統(tǒng)機械能守恒，通過b的動能變化，判斷輕桿對b的做功情況．根據系統(tǒng)機械能守恒求出a球運動到最低點時的速度大�。�

解答 解：（1）受力分析如圖所示
（2）過程分析：當a剛落地時，b的速度為零．當a落地前b的加速度為零，即輕桿對b的作用力為零時，b的機械能最大，a的機械能最小，這時b受重力、支持力．
即FNb=mg 
（3）以滑塊a、b及輕桿組成的系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)的機械能守恒，
則mgh=$\frac{1}{2}$mva2+0，即va=$\sqrt{2gh}$
答：（1）畫出當a即將落地前（桿尚未轉至水平方向）滑塊a、b的受力分析圖如圖；
（2）當a的機械能最小時，地面對b支持力的大小是mg；
（3）a落地時速度的大小是$\sqrt{2gh}$．

點評 解決本題的關鍵知道a、b組成的系統(tǒng)機械能守恒，以及知道當a的機械能最小時，b的動能最大．

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

18．如圖為表演雜技“飛車走壁”的示意圖．演員騎摩托車在一個圓桶形結構的內壁上飛馳，做勻速圓周運動．圖中a、b兩個虛線圓表示同一位演員騎同一輛摩托，在離地面不同高度處進行表演的運動軌跡．不考慮車輪受到的摩擦，下列說法中正確的是（　　）
A．在a軌道上運動時角速度較大
B．在a軌道上運動時線速度較大
C．在a、b兩軌道上運動時摩托車對側壁的壓力相等
D．在a軌道上運動時摩托車和運動員所受的向心力較大

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．如圖所示，物體B被釘牢在放于光滑水平地面的平板小車上，物體A以速率v沿水平粗糙車板向著B運動并發(fā)生碰撞．則（　　）
A．對于A與B組成的系統(tǒng)動量守恒
B．對于A與小車組成的系統(tǒng)動量守恒
C．對于A、B與小車組成的系統(tǒng)動量守恒
D．以上說法都不對

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

16．（1）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，有如下器材：
A．打點計時器；B．低壓交流電源（附導線）；C．天平（附砝碼）；D．鐵架臺（附夾子）；E．重錘（附夾子）；F．紙帶；G．秒表，H復寫紙．
其中不必要的有C、G；還缺少的是毫米刻度尺．
（2）如圖所示的曲線是一同學做“研究平拋物體的運動”實驗時畫出的小球做平拋運動的部分軌跡，他在運動軌跡上任取水平位移相等的A、B、C三點，測得△s=0.2m，又測得豎直高度分別為h1=0.1m，h2=0.2m，根據以上數據，可求出小球拋出時的初速度為2m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

3．為了測定一節(jié)干電池的電動勢和內阻，實驗室提供了下列器材：
A．待測干電池（電動勢1.5V左右，內阻不超過1.5Ω）
B．電流表A1（量程0～2mA，內阻RA1=10Ω）
C．電流表A2（量程0～0.6A，內阻約為0.1Ω）
D．滑動變阻器R1（0～20Ω，10A）
E．滑動變阻器R2（0～100Ω，1A）
F．定值電阻R3=990Ω
G．開關、導線若干
利用以上提供的器材，欲測量該電池的電動勢和內阻，請回答以下問題：
（1）為測量方便且測量誤差較小，上述滑動變阻器應選用D（填寫序號字母）．
（2）在如圖所示虛線框內補畫出完整的電路原理圖（標明使用的器材）．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．兩個點電荷相距r時，相互作用力為F，則（　　）
A．兩電荷量都不變距離加倍時，作用力變?yōu)?\frac{F}{4}$
B．其中一個電荷的電荷量和兩電荷間距都減半時，作用力不變
C．每個電荷的電荷量和兩電荷間距都減半時，作用力為4F
D．兩個電荷的電荷量和兩電荷間距都增加相同倍數時，作用力不變

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．如圖所示，一個豎直放置的圓錐筒可繞其中心軸OO′勻速轉動，筒口半徑和筒高之比為4：3，筒內壁粗糙、內壁上有一質量為m的小物塊A，與內壁之間的動摩擦因數為0.5，距筒底的高度為H，當圓筒轉動時，以下角速度中，可以使物體與圓筒間有靜摩擦力且靜摩擦力方向沿簡壁向下的是（　　）
A．$\sqrt{\frac{g}{2H}}$B．$\sqrt{\frac{5g}{8H}}$C．$\sqrt{\frac{3g}{2H}}$D．$\sqrt{\frac{2g}{H}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．甲、乙兩物體在同一直線上，同時由同一位置同一方向做直線運動，其速度與時間的函數圖象如圖所示，下列說法中正確的是（　�。�
A．開始階段乙運動在甲在前面，20 s后乙落在甲的后面
B．第20 s末乙追上甲，且甲、乙運動速度相等
C．第40 s末乙追上甲
D．第40 s末，兩物體相距最大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．如圖所示，MN為絕緣板，PQ為MN的中垂線，O為MN的中點，在MN的下方有勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外（圖中未畫出），質量為m電荷量為q的粒子（不計重力）以某一速度從A點平行于MN的方向進入靜電分析器，靜電分析器內有均勻輻向分布的電場（電場方向指向O點），已知圓弧虛線的半徑為R，其所在處場強為E，若離子恰好沿圖中虛線做圓周運動后從小孔C垂直于MN進入下方磁場．
（1）求粒子運動的速度大小；
（2）粒子在磁場中運動，與MN板碰撞，碰后以原速率反彈，且碰撞時無電荷的轉移，之后恰好從小孔D進入MN上方的三角形勻強磁場中，從A點平行于MC射出，OC=OD，則三角形磁場區(qū)域最小面積為多少？MN上下兩區(qū)域磁場的磁感應強度之比為多少？
（3）在（2）問情景下，求粒子從A點出發(fā)后，第一次回到A點所經過的總時間為多少？

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