12．有一個小圓環(huán)瓷片最高能從h=0.2m高處靜止釋放后直接撞擊地面而不被摔壞．現(xiàn)讓該小圓環(huán)瓷片恰好套在一圓柱體上端且可沿圓柱體下滑，瓷片與圓柱體之間的摩擦力是瓷片重力的5倍，如果該裝置從距地面H=5m高處從靜止下落，圓柱體碰地后速度立即變?yōu)榱闱冶３重Q直方向，忽略空氣阻力．（g=10m/s2）求：
（1）瓷片直接撞擊地面而不被摔壞時，著地的最大速度是多少；
（2）要保證瓷片隨圓柱體從靜止到落地而不被摔壞，圓柱體的最小長度L是多少．

分析 （1）由已知小圓環(huán)瓷片最高能從h=0.2m高處靜止釋放后直接撞擊地面而不被摔壞，由自由落體運(yùn)動公式求得瓷片落地時的速度；
（2）通過運(yùn)動學(xué)求出柱體落地時的速度，再利用牛頓第二定律求出瓷片的加速度，即可求的柱體的長度；

解答 解：（1）瓷片從h高處下落不被摔壞，設(shè)加速度為a0，有：${v}_{0}^{2}=2gh$
代入數(shù)據(jù)得：v0=2 m/s
（2）由題意知瓷片下落分為兩個階段：
瓷片先隨圓柱體一起加速下落H，下落時間t1，圓柱體落地時瓷片速度v1，則：${v}_{1}^{2}-0=2gH$
所以：${v}_{1}=\sqrt{2gH}=\sqrt{2×10×10}=10$m/s
圓柱體落地后，瓷片繼續(xù)沿圓柱體減速下落直到落地，設(shè)加速度大小為a，由牛頓第二定律得：
5mg-mg=ma
又：${v}_{1}^{2}-{v}_{0}^{2}=2aL$
代入數(shù)據(jù)得：L=1.2m
答：（1）瓷片直接撞擊地面而不被摔壞時，著地的最大速度是2m/s；
（2）要保證瓷片隨圓柱體從靜止到落地而不被摔壞，圓柱體的最小長度L是1.2m

點評 本題屬于實際問題，很好考查了牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式的應(yīng)用，為已知受力情況求解運(yùn)動情況的類型，加速度是將力與運(yùn)動聯(lián)系起來的橋梁．

練習(xí)冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．如圖所示，在豎直平面內(nèi)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小不變，但方向可以變化，從0時刻起，第1秒內(nèi)的電場強(qiáng)度方向與y軸負(fù)方向成37°角，在第2秒內(nèi)電場方向與y軸負(fù)方向相同，°一帶電質(zhì)點從坐標(biāo)原點在t=0時刻沿x軸正方向射出，初速度為v0=7.5m/s，射出后在電場力、重力的共同作用下，沿x軸向右運(yùn)動，1s末恰好速度減小至0到達(dá)A點，（g=10m/s2），下列說法正確的是（　�。�
A．第1秒內(nèi)帶電質(zhì)點的加速度大小7.5m/s2
B．2秒末質(zhì)點的速度達(dá)到全程的最大值
C．2秒末質(zhì)點的位置坐標(biāo)（3.75m，1.25m）
D．全程的平均速度為1.5m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．將一小球沿y軸正方向以初速度v豎直向上拋出，小球運(yùn)動的y-t圖象如圖所示，t2時刻小球到達(dá)最高點，且t3-t2＞t2-t1，0～t2時間內(nèi)和t2～t3時間內(nèi)的圖線為兩段不同的拋物線，由此可知（　�。�
A．小球在t2時刻所受合外力為零
B．小球在0～t1時間內(nèi)與t2～t3時間內(nèi)加速度方向相同
C．小球在0～t2時間內(nèi)所受合外力大于t2～t3時間內(nèi)所受合外力
D．小球在t1和t3時刻速度大小相等

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．如圖甲所示，質(zhì)量m=1kg的物體靜止在粗糙的水平面上，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，在水平恒力拉力F作用下物體開始運(yùn)動，物體運(yùn)動過程中空氣阻力不能忽略，其大小與物體運(yùn)動的速度成正比，比例系數(shù)用k表示，物體最終做勻速運(yùn)動，當(dāng)改變拉力F的大小時，相對應(yīng)的勻速運(yùn)動速度v也會變化，v與F的關(guān)系圖象如圖乙所示，g=10m/s2，則（　�。�
A．物體在勻速運(yùn)動之前做加速度越來越小的加速運(yùn)動
B．物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1
C．比例系數(shù)k=$\frac{2}{3}$N•s/m
D．當(dāng)F=8N時，v=9m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖甲所示是法拉第制作的世界上最早的發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的實驗裝置，有一個可繞固定轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的銅盤，銅盤的一部分處在蹄形磁鐵當(dāng)中．實驗時用導(dǎo)線連接銅盤的中心C，用導(dǎo)線通過滑片與銅盤的邊緣D 連接且接觸良好．如圖乙所示，若用外力搖手柄使得銅盤轉(zhuǎn)動起來時，在CD兩端會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢；如圖丙所示若將導(dǎo)線連接外電源，則銅盤會轉(zhuǎn)動起來．下列說法正確的是（　　）
A．如圖甲所示，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的原因是銅盤盤面上無數(shù)個同心圓環(huán)中的磁通量發(fā)生了變化
B．如圖乙所示，用外力順時針（從左邊看）轉(zhuǎn)動銅盤，電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，且盤中電流從D端流出，C端流入
C．如圖丙所示，用電池為銅盤通電后銅盤轉(zhuǎn)動起來，其轉(zhuǎn)動方向為從左邊看為逆時針
D．如圖丙所示，若用外力逆時針（從左邊看）轉(zhuǎn)動銅盤，一定能給電池充電

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

17．如圖1，兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置，間距為L，其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．垂直于導(dǎo)軌水平對稱放置一根均勻金屬棒．從t=0時刻起，棒上有如圖2的變化電流I、周期為T，電流值為Im，圖1中I所示方向為電流正方向．則金屬棒（　　）
A．位移隨時間周期性變化B．速度隨時間周期性變化
C．受到的安培力隨時間周期性變化D．受到的安培力在一個周期內(nèi)做正功

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．在直角坐標(biāo)系xOy的第一象限區(qū)域中，有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫）．在x=4L處垂直于x軸放置一熒光屏，與x軸的交點為Q．電子束以相同的速度v從y軸上0≤y≤2.5L的區(qū)間垂直于電場和磁場方向進(jìn)入場區(qū)，所有電子均做勻速直線運(yùn)動．忽略電子間的相互作用力，不計重力，電子的質(zhì)量為m，所帶電量的絕對值為q，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=$\frac{mv}{qL}$．求：
（1）電場強(qiáng)度的大��；
（2）若撤去電場，并將磁場反向，求從y=0.5L處射入的電子經(jīng)多長時間打到熒光屏上；
（3）若撤去磁場，求電子打到熒光屏距Q點的最遠(yuǎn)距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．某同學(xué)利用圖示裝置驗證牛頓第二定律．保持合力恒定，探究小車加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，記錄多組數(shù)據(jù)，為了直觀反映a與M的關(guān)系應(yīng)該作圖象．當(dāng)小車質(zhì)量M與鉤碼質(zhì)量m大小關(guān)系滿足時，可以將鉤碼重力當(dāng)作細(xì)繩拉力．該同學(xué)某次實驗時，測量數(shù)據(jù)無誤，打出紙帶準(zhǔn)確計算的加速度比理論值大0.3m/s2，其原因是平衡摩擦力時木板傾角過大，小車受到的合力大于鉤碼的重力．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

16．如圖所示，彈簧左端固定，右端自由伸長到O點并系住物體m．現(xiàn)將彈簧壓縮到A點，然后釋放，物體將在粗糙水平地面上一直向右運(yùn)動到B點而靜止．則下列說法正確的是（　�。�
A．物體從A點到O點加速，從O點到B點減速
B．物體從A點到O點先加速后減速
C．物體從A點到O點的過程中加速度先減小后增大
D．物體從O點到B點的過程中加速度一直增大

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