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    20．如图所示，质量分布均匀的小球，质量为m，半径为R，倾角α=45°的斜面体质量为M，放置在水平面上．在水平推力作用下，使斜面体底角刚好与墙角接触，则静止时水平推力F的大小为mg（不计一切摩擦，重力加速度为g）．若增大水平推力，则斜面体对小球的支持力将不变（选填“增大”、“不变”或“减小”）．若撤去此推力小球会落地，则此过程中小球重力势能的变化量-$\sqrt{2}$mgR．

    分析 装置静止时，先分析小球的受力情况，由平衡条件求墙壁对小球的弹力，再对整体，运用平衡条件求F的大小．根据小球的受力情况，分析斜面体对小球的支持力是否变化．撤去推力后，求出小球下降的高度，再求得小球重力势能的变化量．

    解答 解：装置静止时，对小球分析：受到重力mg、墙壁的弹力F1、斜面体的支持力F2．

    由平衡条件得
        F1=mgtanα=mg
           再对整体分析：重力（m+M）g、地面的支持力FN、墙壁的弹力F1、水平推力F
    对整体，由平衡条件得 F=F1=mg
    若增大水平推力，装置仍然静止，小球的受力情况不变，斜面体对小球的支持力不变．
          撤去推力后，小球重力势能的变化量△Ep=-mg△h
    如图所示，由几何关系得到小球的重心位置下降了△h=2Rcos45°=$\sqrt{2}$R
    所以△Ep=-mg△h=-$\sqrt{2}$mgR
    故答案为：mg，不变，-$\sqrt{2}$mgR

    点评 本题涉及两个物体，首先要选好研究对象，对平衡问题，采用隔离法和整体法结合研究，比较简便．要灵活运用几何知识求小球下降的高度．

    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

    10．如图所示，一木块沿光滑斜面下滑，下列说法正确的是（　　）
    A．木块受重力、支持力的作用
    B．木块受下滑力、支持力的作用
    C．木块受下滑力、对斜面的压力、支持力的作用
    D．木块对斜面的压力是由于斜面发生微小形变而产生的

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    11．某同学为验证“动能定理”设计了如图1所示的实验装置：用一个电磁铁吸住一个小钢球；当将电磁铁断电后，小钢球由静止开始向下加速运动；小钢球经过光电门时，计时装置将记录小钢球通过光电门所用的时间t，用游标卡尺测出小钢球的直径d，用直尺测量出小钢球由静止开始下降至光电门时的高度h，当地的重力加速度为g，那么

    （1）测量小钢球的直径结果如图1所示，则小钢球的直径d=1.326cm．
    （2）忽略了空气阻力的影响，该同学验证“动能定理”的表达式为$gh=\frac{1}{2}\frac{{d}_{\;}^{2}}{{t}_{\;}^{2}}$（用题中字母表示）．
    （3）如果用这套装置验证机械能守恒定律，下面的做法能提高实验精度的是AC．
    A．在保证其他条件不变的情况下，减小小球的直径
    B．在保证其他条件不变的情况下，增大小球的直径
    C．在保证其他条件不变的情况下，增大小球的质量
    D．在保证其他条件不变的情况下，减小小球的质量．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    8．下列说法中正确的有 （　　）
    A．α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构
    B．电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性
    C．放射性元素的半衰期与原子所处的物理、化学状态有关
    D．玻尔将量子观念引入原子领域，并能够解释氢原子的光谱特征

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    15．如图所示，当滑动变阻器R3的滑动片向右移动时，两电压表示数变化的绝对值分别是△U1和△U2，则下列结论正确的是（　　）
    A．电压表V1、V2 的示数都减少B．△U1＞△U2
    C．电阻R2的功率一定增大D．电源的输出功率一定先增大后减小

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    5．某实验小组准备探究某个灯泡的伏安特性曲线，额定电压为2.5V，电阻约为几欧，除待测小灯泡外，提供器材如下：
    A．电压表V1：量程为15V，内阻约为10kΩ
    B．电压表V2：量程为300mV，内阻为300Ω
    C．电流表A：量程为300mA，内阻约为1Ω
    D．滑动变阻器R1：最大阻值200Ω
    E．滑动变阻器R2：最大阻值10Ω
    F．定值电阻R01：阻值2700Ω
    G．定值电阻R02：阻值30Ω
    H．电动势4.5V直流电源一个，开关一个，导线若干
    （1）出于电表的安全性及测量要求考虑，同学们选用电压表V1并联在小灯泡两端测量小灯泡的电压，发现这种方法实际上不可行，其最主要的原因是量程过大，导致指针偏转角度过小，无法准确读数；
    （2）于是同学们利用所学知识，对电压表V2进行了改装，这需要选用定值电阻R01（填写器材代号）与电压表V2串联；
    （3）实验中滑动变阻器应选R2（填写器材代号）
    （4）请在方框中画出该实验的电路图并在图中标出各器材的代号．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    12．下列用电器中，主要利用电流的热效应工作的是（　　）
    A．电风扇B．电动机C．抽油烟机D．电热水器

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    9．汽车由静止开始做匀加速直线运动，经10s速度达到20m/s，求：
    （1）汽车加速度的大小
    （2）10s内汽车通过的位移大小．

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    C．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大
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