【题目】某实验小组采用如图所示的装置来探究“功与速度变化的关系”实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面实验的部分步骤如下:
（1）将一块一端带有定滑轮的长木板固定在桌面上,在长木板的另一端固定打点计时器;
（2）把纸带穿过打点计时器的限位孔,连在小车后端,用细线跨过定滑轮连接小车和钩码;
（3）把小车拉到靠近打点计时器的位置,接通电源,从静止开始释放小车,得到一条纸带;
（4）关闭电源,通过分析小车位移与速度的变化关系来研究合外力对小车所做的功与速度变化的关系
下图是实验中得到的一条纸带,点O为纸带上的起始点,A、B、C是纸带的三个计数点,相邻两个计数点间均有4个点未画出,用刻度尺测得A、B、C到O的距离如图所示,已知所用交变电源的频率为50Hz,问:
（1）打B点时刻,小车的瞬时速度vB= __________m/s（结果保留两位有效数字）
（2）本实验中,若钩码下落高度为
时合外力对小车所做的功
,则当钩码下落
时,合外力对小车所做的功为_____________（用
表示）
（3）实验中,该小组同学画出小车位移x与速度v的关系图象如图所示根据该图形状,某同学对W与v的关系作出的猜想,肯定不正确的是________（填写选项字母代号）
A．
B．
C．
D．
（4）在本实验中,下列做法能有效地减小实验误差的是__________（填写选项字母代号）
A．把长木板右端适当垫高,以平衡摩擦力
B．实验中控制钩码的质量,使其远小于小车的总质量
C．调节滑轮高度,使拉小车的细线和长木板平行
D．先让小车运动再接通打点计时器
【答案】（1）0．40 （2）
（3）AC （4）ABC
【解析】试题分析：（1）匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度，故
。
（2）根据功的定义，有，
，
，解得
。
（3）由于
，且
为定值，因此
，由图象知
与
不成正比，所以
不成立；根据图象当增大时，增大，合外力做的功
也会增大，故
不正确，故选项AC。
（4）本实验探究“功与速度变化的关系”的实验，要使钩码的重力等于小车的合外力，就必须先平衡摩擦力，保证钩码的质量远小于小车的总质量，所以AB都正确，调节滑轮高度，使拉小车的细线和长木板平行，让力的方向和位移方向在同一直线上，可以减小误差，故C正确，应该先接通电源，后放开小车，所以D错误，故选ABC。
超能学典应用题题卡系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图甲的演示实验，在上下面都是金属板的玻璃盒内，放了许多用锡箔纸揉成的小球，当上下板间加上电压后，小球就上下不停地跳动。现取以下简化模型进行定量研究：如图乙所示，电容为C的平行板电容器的极板A和B水平放置，相距为d，与电动势为E、内阻可不计的电源相连。设两板之间只有一个质量为m的导电小球，小球可视为质点。假设小球与极板发生碰撞后，小球的速度立即变为零，带电情况也立即改变，小球所带电荷符号与该极板相同，电量为极板电量的k倍（k<<1）。不计带电小球对极板间匀强电场的影响。重力加速度为g。
（1）欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动，电动势E至少应大于多少？
（2）设上述条件已满足在较长的时间间隔T内小球做了很多次往返运动。求：
①在T时间内小球往返运动的次数；
②在T时间内电源输出的平均功率。
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【题目】如图所示，梳过头发的梳子，常能吸引轻小物体，这属于摩擦起电。关于摩擦起电现象，下列说法正确的是（）
A．摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子
B．两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷
C．摩擦起电，可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的
D．丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显正电
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【题目】如图所示，遥控赛车比赛中的一个项目是“飞跃壕沟”，比赛要求：赛车从起点出发，沿水平轨道运动，通过遥控通电控制加速时间，使赛车可以在B点以不同的速度“飞跃壕沟”，落在平台EF段后竖直分速度将减为零，水平分速度保持不变。已知赛车的额定功率P=10.0W，赛车的质量m=1.0kg，在水平直轨道AB和EF上受到的阻力均为
，AB段长
，EF段长
，B、E两点的高度差h=1.25m，B、E两点的水平距离x=1.5m。赛车车长不计，空气阻力不计，重力加速度
。
（1）为保证赛车能停在平台EF上，求赛车在B点飞出的速度大小的范围。
（2）若在比赛中赛车通过A点时速度
，且已经达到额定功率，要使赛车完成比赛，求赛车在AB段的遥控通电时间范围。
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【题目】交通信号“绿波”控制系统一般被称为“绿波带”，它是根据车辆运动情况对各路口红绿灯进行协调，使车辆通过时能连续获得一路绿灯。郑州市中原路上某直线路段每间隔L=500m就有一个红绿灯路口，绿灯时间
，红灯时间
，而且下一路口红绿灯亮起总比当前路口红绿灯滞后
。要求汽车在下一路口绿灯再次亮起后能通过该路口（即经过前一路口后，在下一路口第一次红灯亮之前通过该路口）。汽车可看做质点，不计通过路口的时间，道路通行顺畅。
(1)某路口绿灯刚亮起时，某汽车恰好通过，要使该汽车保持匀速行驶，在后面道路上再连续通过五个路口，满足题设条件下，汽车匀速行驶的最大速度是多少？最小速度又是多少？（计算结果保留两位有效数字）
(2)若某路口遭遇红灯，待绿灯刚亮起时，某汽车由静止开始，以加速度a=2m/s2匀加速运动，加速到第(1)问中汽车匀速行驶的最大速度以后，便以此速度一直匀速运动，试通过计算判断，当该汽车到达下一路口时能否遇到绿灯。
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【题目】某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下，跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落，他打开降落伞后的速度图线如图a．降落伞用8 根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为37°，如图b．已知人的质量为50kg，降落伞质量也为50kg，不计人所受的阻力，打开伞后伞所受阻力f，与速度v成正比，即f=kv（g取10m/s2，sin53°=0．8，cos53°=0．6）．求：
（1）打开降落伞前人下落的距离为多大？
（2）求阻力系数 k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向？
（3）悬绳能够承受的拉力至少为多少？
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【题目】如图所示，左右两个容器的侧壁都是绝热的、底部都是导热的、横截面积均为S。左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由容积可忽略的细管连通。容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气。大气的压强为P0，外部气温为T0=273K保持不变，两个活塞因自身重力对下方气体产生的附加压强均为0．1P0。系统平衡时，各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸人恒温热水槽中，再次平衡时A上升了一定的高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0．8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求：
（1）第二次平衡时氮气的体积；
（ii）水的温度。
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【题目】如图所示，在平面坐标系xOy内，第二三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，第一四象限内存在半径为L的圆形匀强磁场，磁场圆心在M（L,0）点，磁场方向垂直于坐标平面向外，一带正电的粒子从第三象限中的Q（-2L,-L）点以速度
沿x轴正方向射出，恰好从坐标原点O进入磁场，从P（2L,0）点射出磁场，不计粒子重力，求：
（1）电场强度与磁感应强度大小之比。
（2）粒子在磁场与电场中运动时间之比。
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