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    20．如图（a）所示，“”型木块放在光滑水平地面上，木块水平表面AB粗糙，BC表面光滑且与水平面夹角为θ=37°．木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时，其示数为正值；当力传感器被拉时，其示数为负值．一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑，运动过程中，传感器记录到的力和时间的关系如图（b）所示．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2．求：
    （1）斜面BC的长度；
    （2）木块AB表面的摩擦因数．

    分析 （1）根据牛顿第二定律求出滑块在斜面上运动的加速度，结合位移时间公式求出滑块的位移．根据木板对传感器的压力得出物块的质量，结合传感器对木板的拉力求出滑动摩擦力的大小，结合滑动摩擦力公式求出动摩擦因数的大小．

    解答 解：（1）分析滑块受力，由牛顿第二定律得，加速度为：${a}_{1}=gsinθ=10×0.6m/{s}^{2}=6m/{s}^{2}$，
    通过图象可知滑块在斜面上运动的时间为：t1=1s，
    由运动学公式得：$s=\frac{1}{2}{a}_{1}{{t}_{1}}^{2}=\frac{1}{2}×6×1m=3m$．
    （2）滑块对斜面的压力为：N1=mgcosθ，
    木板对传感器的压力为：F1=N1sinθ，
    由图象知：F1=12N，
    代入数据解得：m=2.5kg，
    传感器对木板的拉力为：F2=f′=μmg=5N，
    解得：$μ=\frac{{F}_{2}}{mg}=0.2$．
    答：（1）斜面BC的长度为3m；
    （2）木块AB表面的摩擦因数为0.2．

    点评 本题要读懂F-t图象，分析滑块的受力情况和运动情况，关键要抓住木板对传感器的压力与滑块对斜面BC压力的关系．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    10．如图（a）所示，两个完全相同的“人”字型金属轨道面对面正对着固定在竖直平面内，间距为d，它们的上端公共轨道部分保持竖直，下端均通过一小段弯曲轨道与一段直轨道相连，底端置于绝缘水平桌面上．MM′、PP′（图中虚线）之下的直轨道MN、M′N′、PQ、P′Q′长度均为L且不光滑（轨道其余部分光滑），并与水平方向均构成37°斜面，在左边轨道MM′以下的区域有垂直于斜面向下、磁感强度为B0的匀强磁场，在右边轨道PP′以下的区域有平行于斜面但大小未知的匀强磁场Bx，其它区域无磁场．QQ′间连接有阻值为2R的定值电阻与电压传感器（e、f为传感器的两条接线）．另有长度均为d的两根金属棒甲和乙，它们与MM′、PP′之下的轨道间的动摩擦因数均为μ=$\frac{1}{8}$．甲的质量为m、电阻为R；乙的质量为2m、电阻为2R．金属轨道电阻不计．
    先后进行以下两种操作：
    操作Ⅰ：将金属棒甲紧靠竖直轨道的左侧，从某处由静止释放，运动到底端NN′过程中棒始终保持水平，且与轨道保持良好电接触，计算机屏幕上显示的电压-时间关系图象U-t图如图（b）所示（图中U已知）；
    操作Ⅱ：将金属棒甲紧靠竖直轨道的左侧、金属棒乙（图中未画出）紧靠竖直轨道的右侧，在同一高度将两棒同时由静止释放．多次改变高度重新由静止释放，运动中两棒始终保持水平，发现两棒总是同时到达桌面．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

    （1）试判断图（a）中的e、f两条接线，哪一条连接电压传感器的正接线柱；
    （2）试求操作Ⅰ中甲释放时距MM′的高度h；
    （3）试求操作Ⅰ中定值电阻上产生的热量Q；
    （4）试问右边轨道PP′以下的区域匀强磁场Bx的方向和大小如何？在图（c）上画出操作Ⅱ中计算机屏幕上可能出现的几种典型的U-t关系图象．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    11．测一阻值约5kΩ的电阻Rx的阻值．实验室有以下器材供选用：
    电流表A1，量程0.6A，已知内阻是0.5Ω
    电流表A2，量程3A，内阻约0.1Ω
    电压表V1，量程3V，已知内阻是3kΩ
    电压表V2，量程8V，内阻约8kΩ
    滑动变阻器R1，最大阻值5Ω，额定电流1A
    滑动变阻器R2，最大阻值100Ω，额定电流0.2A
    电源E，电动势10V，内阻很小
    开关S，导线若干
    ①为了较精确地测量Rx的阻值，电表示数不小于量程的三分之一，请在图中虚线框内将实验电路图补画完整，并标上所选实验器材符号；
    ②实验电路图中的滑动变阻器，就选用R2；
    ③计算公式Rx=$\frac{（{{U}_{2}-U}_{1}{）R}_{V1}}{{U}_{1}}$；式中各物理量的含义是U1、U2分别是电压表V1、V2的示数，RV1是电压表V1的内阻．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．如图所示，匀强电场中有a、b、c三点，在以它们为顶点的三角形中，∠a=30°，∠c=90°．电场方向与三角形所在平面平行．已知a、b和c点的电势分别为（2-$\sqrt{3}$） V、（2+$\sqrt{3}$） V和2V．该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为（　　）
    A．（2-$\sqrt{3}$） V、（2+$\sqrt{3}$） VB．0、4 VC．（2-$\frac{4\sqrt{3}}{3}$） V、（2+$\frac{4\sqrt{3}}{3}$） VD．0、2$\sqrt{3}$ V

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    15．在如图所示电路中，R1＞r，当变阻器R3的滑片P向b端移动时，下列说法正确的是（　　）
    A．电源内部消耗的热功率增大B．电源的输出功率增大
    C．电压表示数变大，电流表示数变大D．电压表示数变大，电流表示数变小

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    5．如图所示为理想变压器的示意图，其原副线圈的匝数比为3：1，电压表和电流表均为理想电表．原线圈接图乙所示的正弦交流电，图甲中Rt为热敏电阻（其阻值随温度的升高而变小），R为定值电阻，下列说法中正确的是（　　）
    A．交流电压u的表达式为u=36$\sqrt{2}$sin100πt（V）
    B．若Rt处的温度升高，则电流表的示数变小
    C．变压器原、副线圈中的磁通量随时间的变化率之比为3：1
    D．若Rt处的温度升高时，则变压器的输入功率变大

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    12．某实验小组通过实验测量一节干电池的电动势和内阻，按图（a）连接好电路，将滑动变阻器阻值调至最大后闭合电键，调节滑动变阻器，分别测得六组数据并填入表格中．
    （1）这些数据除第4组外在图（b）中已描完点，请描出第4组数据所对应的点并画出U-I图线．
    组别123456
    电流I/A0.120.200.310.320.500.57
    电压U/V1.371.311.231.121.101.05
    （2）根据图线求出电池的电动势E=1.45V，电池的内阻r=0.75Ω．（内阻结果保留两位有效数字）此实验中电动势的测量值小于真实值（填“大于”、“小于”或“等于”），内阻的测量值小于真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）．
    （3）如果该实验总某同学并未按照老师的要求（实验时不要长时间通电，只是在读数时让电路接通，其余时间要断开电路），而时长时间通电，其他操作正确，则得到的图象与图（c）哪个U-I图象相似B．（填写选项的字母即可）

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．已知质量分布均匀的球壳对内物体的万有引力为零．假设地球是半径为R、质量分布均匀的球体．若地球某处的一矿井深度为d，则矿井底部和地球表面处的重力加速度大小之比为（　　）
    A．1+$\frac{d}{R}$B．1-$\frac{d}{R}$C．（$\frac{R}{R-d}$）2D．（$\frac{R-d}{R}$）2

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    10．伽利略在《两种新科学的对话》一书中，讨论了自由落体运动和物体沿斜面运动的问题，提出了这样的猜想：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动．同时他还运用实验验证了其猜想．某校物理兴趣小组依据伽利略描述的实验方案，设计了如图所示的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动．

    ①实验时，让滑块从不同高度由静止沿斜面下滑，并同时打开装置中的阀门，使水箱中的水流到量筒中；当滑块碰到挡板的同耐关闭阀门（整个过程中水流可视为均匀稳定）．该探究方案利用量筒中收集的水量来测量时间．
    ②下表是该小组测得的有关数据，其中s为滑块从斜面的不同位置由静止释放后沿斜面下滑的距离，y为相应过程中量筒中收集的水量．分析表中数据，根据$\frac{s}{{v}^{2}}$在误差的范围内是一常数可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论．
    次数1234567
    s/m4.53.93.02.11.50.90.3
    V/mL90847262524023.5
    $\frac{s}{{V}^{2}}$5.6×10-45.5×10-45.8×10-45.5×10-45.6×10-45.6×10-45.4×10-4
    ③本实验误差的主要来源有：距离s的测量有误差，水从水箱中流出不够稳定，还可能来源于滑块下滑距离测量不准确，滑块开始下滑、滑块碰到挡板与阀门的打开与关闭不同步．等．（写出一种即可）

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