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    1．一板长为L、板距为d的带电平行金属板A、B，放置于竖直平面内xOy坐标系中，y轴竖直向上，金属板平面与水平面成θ=37°角，A板的一端在坐标原点上，且中心开有小孔Q，两端用导线与开关K连接，初始时开关处于断开状态，如图所示，质量为m、带电量为+q的小球从轴上某点P水平抛出，恰好垂直于A板从其中心小孔Q进入两板间，若小球在两板间所受电场力与重力的合力方向恰好与金属板平行，板距d足够大，则为保证小球能竖直向下击中B板，在某时刻闭合开关，计算时取sin37°=0.6，cos37°=0.8，不考虑极板放电所需时间，求：
    （1）P点的坐标和小球抛出时的初速度；
    （2）小球击中B板时的速度大小．

    分析 （1）小球做平抛运动，将小球的运动分解，即可求出；
    （2）对小球进行受力分析，求出极板之间的电场强度，然后由U=Ed即可求出电压；

    解答 解：（1）由于小球恰好垂直于A板从其中心小孔Q进入面板间，所以小球的速度与竖直方向之间的夹角是37°，
    竖直方向的分速度：vy=gt
    则：$\frac{{v}_{y}}{{v}_{0}}$=tan（90°-37°）=$\frac{4}{3}$
    则小球在水平方向的位移：x=v0t=$\frac{1}{2}$L•cos37°=0.4L
    竖直方向的位移：y=$\frac{1}{2}$gt2
    $\frac{y}{x}$=$\frac{\frac{1}{2}g{t}^{2}}{{v}_{0}{t}_{\;}}$=$\frac{gt}{2{v}_{0}}$=$\frac{4}{3}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{2}{3}$
    得：y=$\frac{0.8}{3}L$
    P点的纵坐标：y0=$\frac{1}{2}$Lsin37°+y=0.533L
    v0=$\sqrt{\frac{3}{5}gL}$
    （2）Q点速度：${v}_{Q}=\frac{{v}_{0}}{sin37°}=\sqrt{\frac{5}{3}gL}$
    小球在两板间所受电场力与重力的合力方向恰好与金属板平行，故做类似平抛运动，最后竖直向下击中B板，速度与板的夹角为53°，将末速度分解，如图所示：

    故击中B板时的速度为：$v=\frac{{v}_{Q}}{cos37°}$=$\frac{5}{4}\sqrt{\frac{5gL}{3}}$
    答：（1）P点的坐标为0.533L，小球抛出时的初速度大小为$\sqrt{\frac{3}{5}gL}$；
    （2）小球击中B板时的速度大小为$\frac{5}{4}\sqrt{\frac{5gL}{3}}$．

    点评 小球在极板外做平抛运动，在极板内做类似平抛运动，结合分运动公式列式求解，同时对末速度进行分解，结合分速度公式列式，不难．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    19．同步卫星的发射方法是变轨发射，即先把卫星发射到离地面高度为200 km--300 km的圆形轨道上，这条轨道叫停泊轨道；如图所示，当卫星穿过赤道平面上的P点时，末级火箭点火工作，使卫星进入一条大的椭圆轨道，其远地点恰好在地球赤道上空约36000 km处，这条轨道叫转移轨道；当卫星到达远地点Q时，再开动卫星上的发动机，使之进入同步轨道，也叫静止轨道．关于同步卫星及发射过程，下列说法正确的是（　　）
    A．在P点火箭点火和Q点开动发动机的目的都是使卫星加速，因此，卫星在静止轨道上运行的线速度大于在停泊轨道运行的线速度
    B．在P点火箭点火和Q点开动发动机的目的都是使卫星加速，因此，卫星在静止轨道上运行的机械能大于在停泊轨道运行的机械能
    C．卫星在转移轨道上运动的速度大小范围为7.9 km/s～ll.2 km/s
    D．所有地球同步卫星的静止轨道都相同

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．（1）用20分度的游标卡尺测量钢球的直径，示数如图所示，则钢球直径为10.15mm．
    （2）若某同学也是用这个游标卡尺测量另一物体的长度，测量结果为51.45mm，则在读数时游标尺上的第9格与主尺上的第60毫米格对齐．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    17．汽车从甲地以36km/h的速度向正东方向行驶10h后，又以18km/h的速度向正北方向匀速行驶10h到达乙地，则汽车在此过程中的路程是540km，位移大小是402.5km．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．如图所示，节日期间，某商场门口用一质量为M=5kg的沙袋A拴住了一质量为m=1kg的氦气球B（AB间绳为轻质绳），氦气球B所受浮力F浮为18N，现B在水平向右的风力F作用下偏离竖直方向37°角，且A、B均处于静止状态，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
    求：
    （1）水平风力F的大小；
    （2）物体A对地面的压力大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．探究加速度与力的关系装置如图所示，带滑轮的长木板水平放置，细绳通过两滑轮分别与弹簧秤挂钩和沙桶连接，细线与桌面平行．将木块放在靠近打点计时器的一端，缓慢向沙桶中添加细沙，直到木块开始运动，记下木块运动后弹簧秤的示数F，通过纸带求出木块运动的加速度a．将木块放回原处，向沙桶中添加适量细沙，释放木块…获取多组a、F数据．

    （1）关于该实验的操作，以下说法正确的是AB
    A．实验过程中，应先闭合打点计时器开关，再释放小车
    B．通过缓慢添加细沙，可以方便地获取多组实验数据
    C．每次添加细沙后，需测出沙及沙桶的质量
    D．实验过程要确保沙及沙桶的质量远小于木块的质量
    （2）某同学根据实验数据做出了两个a-F图象如图2所示，正确的是B；由图象可知，木块所受的滑动摩擦力大小为2F0；若要作出木块的加速度与合力的关系，需要对图象进行修正．修正后的横坐标F合应该等于2F-2F0（用F、F0表示）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    13．某同学选用如图所示的装置做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验，电源的频率为50Hz．

    （1）他做完实验后，写出了如下的操作步骤：
    A．把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，并连接在低压直流电源上
    B．把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面
    C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码
    D．把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面
    E．把小车停在靠近打点计时器处，放开小车，接通电源，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，换上新纸带，重复三次
    F．从三角纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点，并把每打五个点的时间作为时间单位，在选号的开始点下面记作0，往后第六个点作为计数点1，依次标出计数点2、3、4、5、6，并测算出相邻两点间的距离
    G．根据公式a1=$\frac{（{x}_{4}-{x}_{1}）}{（3{T}^{2}）}$，a2=$\frac{（{x}_{5}-{x}_{2}）}{（3{T}^{2}）}$，a3=$\frac{（{x}_{6}-{x}_{3}）}{（3{T}^{2}）}$及$\overline{a}$=$\frac{（{a}_{1}+{a}_{2}+{a}_{3}）}{3}$求出$\overline{a}$
    其中，把你认为有错的步骤序号选出AE，可改正为把A中的“直流电源”改为“交流电源”，把E中的“放开小车，接通电源”改为“接通电源，放开小车”．
    （2）该同学根据打出的纸条认为不用计算就能直接得到的物理量有两个，请你帮他选出AB
    A．时间间隔 B．位移 C．加速度 D．平均速度
    （3）该同学选出了一条的清晰纸袋，并根据纸带上的点，标出了如图所示的计数点，其中两相邻计数点间还有4个点未画出，x1=7.05cm，x2=7.68cm，x3=8.33cm，x4=8.95cm，x5=9.61cm，x6=10.26cm，上表列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度．
    （4）根据（3）问的数据，以A点为计时起点，在右图中画出小车的速度-时间关系图线，并利用图象求出小车的加速度大小为0.640m/s2．
    位置BCDEF
    速度（m/s）0.7370.8010.994

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    10．某兴趣小组利用如图8所示的装置来“探究合外力的功与物体动能变化的关系”．他们通过改变光电门的位置和悬挂物的质量进行多次实验，采集多组数据．已知将此装置平衡摩擦后，小车总是由同一位置自由释放，小车上方固定一宽度为d的挡光板．
    ①下列关于操作中的说法，正确的是BCD．
    A．调整轨道的倾角至合适位置的标志是：悬挂物连带小车在轨道上匀速运动
    B．实验时，使悬挂物的质量远小于小车的质量，就可以近似认为悬挂物的重力等于小车所受拉力
    C．实验时，务必先接通光电门，待其正常工作后，再释放小车
    D．多次实验时，一定要让小车由静止释放
    ②本小组同学在实验中有不同操作和数据处理方式，你认为合理的说法是BD．
    A．甲同学把小车的末速度（v）作为横坐标，拉力对小车做的功（W）作为纵坐标，人为画出该图线后再分析得出结论
    B．乙同学保持悬挂物的质量不变，以小车的位移（x）作为纵坐标，以小车的末速度的平方（v2）作为横坐标，人为作出图线后能得出结论
    C．丙同学保持小车的位移不变，以悬挂物的质量（m′）为纵坐标，以小车的末速度的倒数（$\frac{1}{v}$）作为横坐标，人为作出图线后能得出结论
    D．丁同学保持小车的位移不变，以悬挂物的质量（m′）为纵坐标，以小车和悬挂物的获得的总动能$\frac{1}{2}$（m+m′v2）作为横坐标，人为作出图线后能得出结论
    ③戊同学对实验数据进行分析．他把小车和悬挂物作为研究对象，悬挂物的重力作为合力，计算出的结果始终是：悬挂物重力做的功小于小车和悬挂物整体动能的增量，即没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”，你认为导致此结果的主要原因是小车前端到光电门的感光点之间的距离x小于小车从开始运动到挡光板通过光电门的感光点获得瞬时速度的位移．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    11．某同学做“共点的两个力的合成”实验，作出如图所示的图，其中A为固定橡皮条的固定点，O为橡皮条与细绳的结点．
    （1）实验时以下操作正确的是CD
    A．F1、F2间的夹角应当尽可能大些      
    B．F1、F2的大小应当尽可能大些
    C．单独拉一个绳套和同时拉两个绳套时，应保证结点O的位置相同
    D．绳套的长度应适当长些
    （2）由图可得结论为：在误差允许的范围内平行四边形定则是正确的．

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