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    4．如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点下方距离为d处．现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是（　　）
    A．环到达B处时，重物上升的高度h=$\frac{d}{2}$
    B．小环在B处的速度时，环的速度为$\sqrt{（3-2\sqrt{2}）gd}$
    C．环从A到B，环减少的机械能等于重物增加的机械能
    D．环能下降的最大高度为$\frac{4d}{3}$

    分析 环刚开始释放时，重物由静止开始加速．根据数学几何关系求出环到达B处时，重物上升的高度．对B的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度，根据系统机械能守恒求出环在B处速度．环下滑到最大高度为H时环和重物的速度均为0，根据机械能守恒求解．

    解答 解：A、根据几何关系有，环从A下滑至B点时，重物上升的高度h=$\sqrt{2}$d-d，故A错误；
    B、对B的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度，有：v环cos45°=v物，
    根据系统机械能守恒定律可得mgd-2mgh=$\frac{1}{2}m{v}_{环}^{2}+\frac{1}{2}•2m{v}_{物}^{2}$，解得：环的速度v环=$\sqrt{（3-2\sqrt{2}）gd}$，故B正确．
    C、环下滑过程中无摩擦力做系统做功，故系统机械能守恒，即满足环减小的机械能等于重物增加的机械能；故C正确．
    D、设环下滑到最大高度为H时环和重物的速度均为0，此时重物上升的最大高度为$\sqrt{{H}^{2}+{d}^{2}}-d$，根据机械能守恒有mgH=2mg（$\sqrt{{H}^{2}+{d}^{2}}-d$）解得：H=$\frac{4}{3}d$，故D正确．
    故选：BCD．

    点评 解决本题的关键要掌握系统机械能守恒，知道环沿绳子方向的分速度的等于重物的速度．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    14．甲、乙两质点从同一地点同时沿同一直线运动，其v-t图象如图所示．下列说法正确的是（　　）
    A．第1s末，两质点相遇B．第2s末，甲的加速度方向发生改变
    C．0～3s内，两质点的平均速度相同D．第4s末，两质点相距20m

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    15．在物理学发展的过程中，关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（　　）
    A．牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量G
    B．伽利略认为力不是维持物体运动的原因，并通过“理想斜面实验”证实了这一说法
    C．库仑提出了库仑定律，并最早实验测得元电荷e的数值
    D．法拉第根据小磁针在通电导线周围的偏转而发现了电流的磁效应

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    12．把长L=0.5m的导体棒，垂直放入如图所示的匀强磁场中．当导体棒中通有I=2A的电流时，若导体棒受到的安培力大小F=2.4N，磁感应强度B=2.4T．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    19．如图所示，小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P，然后落回水平面，不计一切阻力，下列说法正确的是（　　）
    A．小球落地点离O点的水平距离为2R
    B．小球落地点离O点的水平距离为R
    C．小球运动到半圆弧最高点P时向心力恰好为零
    D．若将半圆弧轨道上部的$\frac{1}{4}$圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最大高度比P点低

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    9．某同学利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速度．
    （1）电磁打点计时器是一种使用交流（选填“交流”或“直流”）电源的计时仪器，它的工作电压是4-6V，当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02S打一次点．
    （2）实验中该同学从打出的若干纸带中选取一条纸带，如图所示，并且每隔三个计时点取一个计数点，已知每两个计数点间的距离为s，且S1=0.96cm，S2=2.88cm，S3=4.80cm，S4=6072cm，S5=8064cm，S6=10.56cm，电磁打点计时器的电源频率为50Hz，计算此纸带的加速度大小a=3.0m/s2，打第4个计数点时纸带的速度大小为v=0.96m/s（计算结果保留2位有效数字）．如果当时电网中交变电流的频率是f=48Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比偏大（选填“偏大”．“偏小”或“不变”）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    16．（1）电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用交流（填“交流”或“直流”）电源的仪器，电火花打点计时器的工作电压是220 V．当电源频率是50Hz时，它每隔0.02s打一次点．
    （2）如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.1s，其中S1=7.05cm，S2=7.68cm，S3=8.33cm，S4=8.95cm，S5=9.61cm，S6=10.26cm，则A点处的瞬时速度大小是0.86m/s，小车运动的加速度计算表达式为a=$\frac{（{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}）-（{s}_{1}+{s}_{2}+{s}_{3}）}{9{T}^{2}}$，加速度的大小是0.64m/s2（计算结果保留两位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    13．某同学做“测匀变速直线运动的加速度”的实验装置如图1所示，一小车放在水平长木板上，左侧栓有一细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连，小车右侧与穿过电火花计时器的纸带相连．在重物牵引下，小车在木板上向左运动．图2给出了电火花计时器在纸带上打出的一些计数点，相邻计数点间还有4个点没画出．电火花计时器所用的交流点频率为50Hz．
    （1）实验中，除电火花计时器（含纸带、墨粉纸盒）、小车、带滑轮的长木板、导线、细线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有BCF（填选项代号）
    A．电压为4～6V的50Hz交流电        B．电压为220V的50Hz交流电       C．刻度尺
    D．秒表        E．天平        F．钩码（重物）
    （2）下列说法中正确的有AD（填选项代号）
    A．在释放小车前，小车要靠近打点计时器
    B．打点计时器应固定在长木板的有滑轮一端
    C．拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，释放小车，同时接通电源
    D．根据打点计时器打出的纸带，可以直接得到的物理量是时间和某段时间内的位移
    （3）根据纸带（图2）可以计算各点的瞬时速度及小车加速度，则第2点的瞬时速度v2=0.396m/s，小车的加速度a=0.380m/s2．（计算结果取三位有效数字）
    （4）打点计时器原来使用的频率是50Hz，若在测定匀变速直线运动的加速度时，交流电的频率变为60Hz而未被发现，这样计算出的加速度比真实值偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”）

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    14．如图所示，物体M=3kg放在水平面上受到两个水平力的作用．且F1=4N，F2=8N，物体处于静止，动摩擦因数为μ=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　）
    A．物体M所受摩擦力大小为6NB．物体M所受摩擦力大小为4N
    C．若撤去F1，物体M将向左运动D．若撤去F2，物体M将向右运动

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