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    9．蜘蛛人事故频发显示了高空作业的危险性，因此，国家安全部门要求高空作业必须系安全带，如图所示，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h（可视为自由落体运动），此后经历一段时间安全带达到最大伸长量，若此过程中安全带的作用力大小等效为恒力F，方向始终竖直向上，重力加速度为g，刚从安全带开始伸长到达到最大伸长量所用的时间为（　　）
    A．$\frac{m\sqrt{gh}}{F-mg}$B．$\frac{m\sqrt{2gh}}{F-mg}$C．$\frac{2m\sqrt{gh}}{F-mg}$D．$\frac{m\sqrt{gh}}{F-2mg}$

    分析 先根据自由落体运动速度位移公式求出安全带对人刚产生作用力时的速度，对安全带开始作用到安全带达到最大伸长量的过程，应用动量定理求解即可．

    解答 解：对自由落体运动过程，有：v2=2gh
    解得：v=$\sqrt{2gh}$，
    对安全带开始作用到安全带达到最大伸长量的过程，根据动量定理得：
    （mg-F）t=0-mv
    解得：F=$\frac{m\sqrt{2gh}}{F-mg}$，故B正确．
    故选：B

    点评 本题主要考查了自由落体运动基本公式及动量定理的直接应用，知道合外力对物体的冲量等于物体动量的变化量，难度不大，属于基础题．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    19．如图所示，一个静止的质量为m、带电荷量为q的粒子（不计重力），经电压U加速后垂直进人磁感应强度为B的匀强磁场，粒子在磁场中转半个圈后打在P点，设OP=x，能够正确反应x与U之间的函数关系的是（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    20．水平面上一质量为m的物体，在水平恒力F作用下，从静止开始作匀加速直线运动，经时间t后撤去外力，又经时间3t物体停下，则物体受到的阻力为（　　）
    A．$\frac{F}{3}$B．$\frac{F}{4}$C．$\frac{F}{2}$D．$\frac{2F}{3}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    17．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，宽度为d，一带电粒子（不计重力）的质量为m，电量为q，以一定的速度v垂直于边界进入磁场，试求：
    （1）若初速度大小为v0，则粒f从右侧离开磁场边界时的偏移量是多少？在磁场运动的时间是多少？
    （2）若刚不能从右侧离开磁场，其初速度是多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．质量为m=1kg的小球，放在倾角θ=30°的固定光滑斜面底端，在斜面右侧放置一竖直挡板，现对小球施加一个大小为10N、方向平行斜面向上的推力F，使其由静止从底端沿斜面向上运动，0.8s后撤去推力F，此时小球恰好到达斜面顶端．不计空气阻力，小球可视一为质点．（sin30°=0.5，取g=10m/s2）则：
    （1）小球在斜面上运动的加速度大小
    （2）小球经过斜面中点时的速度大小
    （3）要使小球垂直击中挡板，挡板距离小球出发点的水平距离应为多少．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    14．我校在做《研究匀变速直线运动》的实验中，电火花计时器使用的是交流电源，工作电压是220V；实验中得到一条纸带如图所示：0、1、2、3、4、5、6、为实验中依次打出的实际点，且可以计算得纸带的加速度大小为12m/s；4点的瞬时速度=1.6m/s．（结果保留两位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    1．一个质量为1kg的物体，受到竖直向上的拉力F作用时，以2m/s2的加速度竖直向上做匀加速运动，则F的大小为（忽略空气阻力，g取10m/s2）（　　）
    A．15NB．12NC．10ND．120N

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    18．用如图实验装置验证m1，m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，在m1拖着的纸带上打出一系列的点，打点计时器的打点频率为50Hz，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图1给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，相邻两计数点间均有4个点未画出，计数点间的距离如图2所示．已知m1m1=50g，m2=150g（g取9.8m/s2，所有结果均保留三位有效数字），则
    ①下面给出了该实验的操作步骤：
    A．按照图示的装置安装实验器材
    B．将打点计时器接到直流电源上
    C．先释放m2，再接通电源，在纸带打下一系列点迹
    D．挑选点迹清晰的纸带进行测量
    E．根据测量的结果，分别计算系统减少的重力势能和增加的动能
    其中操作不当的步骤是：BC
    ②在打0～5点过程中系统动能的增加量△K=0.576J，系统重力势能的减少量△EP=0.588J，在误差允许范围内验证了机械能守恒．
    ③某同学作出了$\frac{{v}^{2}}{2}$-h图线（如图3），则据图线得到的重力加速度g=9.67m/s2．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    19．如图所示是质谱仪原理图，一束不计重力的未知粒子经上方电压为U的加速电场由静止加速后，进入竖直带电平行板之间，平行板之间的电场强度为E，板间还充满垂直于纸面的匀强磁场，粒子在平行板之间能够沿竖直线向下运动，然后从P点垂直于磁场边界进入另一个磁感应强度为B2的匀强磁场中，该磁场方向垂直与纸面向外，粒子最后打在照相底片的A点，P、A之间的距离为d，问：
    （1）该未知粒子的比荷是多少？
    （2）平行板之间的磁场方向向里还是向外？
    （3）平行板之间的磁场磁感应强度应为多大？

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