如图，轻质细杆上端固定在O处的水平转轴上，下端连接一质量可忽略的力传感器P（可测出细杆所受拉力或压力大小）和质量m=1kg的小球，小球恰好没有触及水平轨道．轻杆可绕O处的转轴无摩擦在竖直面内转动，小球的轨道半径R=0.5m．在水平轨道左侧某处A固定一高度H=1.5m的光滑曲面，曲面底端与水平轨道平滑连接．质量与小球相同的物块从曲面顶端由静止释放，物块与水平轨道间的动摩擦因数 μ=0.5，物块滑到B处时与小球发生弹性正碰，碰后小球连杆绕O点做圆周运动．重力加速度g=10m/s2．
（1）若AB间的距离s=1m，求物块与小球碰后瞬间力传感器显示的力的大小．
（2）多次改变光滑曲面在水平轨道左侧的位置并固定，每次都使物块从曲面顶端由静止释放，若有两次小球通过最高点C时力传感器中显示力的大小都为6N，求这两次AB间的距离s1和s2．
考点： 动量守恒定律；动能定理的应用．
专题： 动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合．
分析： （1）根据动能定理求出B点的速度，根据动量守恒定律和能量守恒求出碰后的速度，结合牛顿第二定律求出物块与小球碰后瞬间力传感器显示的力的大小．
（2）小球在最高点会表现为拉力，或表现为支持力，根据牛顿第二定律求出在最高点的速度大小，结合动能定理和机械能守恒求出AB间的距离．
解答： 解：（1）设物块从静止释放运动到B处的速度为v0，由动能定理得
，
设物块与小球碰后的速度分别为v和v1，规定物块初速度的方向为正方向，由动量守恒和动能守恒可得
mv0=mv+mv1，
，
由牛顿第二定律得F﹣mg=
代入数据联立解得力传感器显示的力大小 F=50N
（2）设小球从B运动到C处时速度为v2，由机械能守恒定理得
，
①若C处细杆对小球作用力为拉力，由牛顿第二定律得
，
将F=6N代入联立解得 s1=0.2m
②若C处细杆对小球作用力为支持力，由牛顿第二定律得
将F=6N代入联立解得 s2=0.8m
答：（1）物块与小球碰后瞬间力传感器显示的力的大小为50N．
（2）这两次AB间的距离s1和s2分别为0.2m、0.8m．
点评： 本题考查了动量守恒、能量守恒、机械能守恒、动能定理、牛顿第二定律的综合运用，知道弹性碰撞过程中动量守恒、能量守恒，以及知道最高点杆子可以表现为拉力，也可以表现为支持力．
培优三好生系列答案
优化作业上海科技文献出版社系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
如图所示，斜面为长方形的斜面体倾角为37°，其长为0.8m，宽为0.6m．一重为20N的木块原先在斜面体上部，当对它施加平行于AB边的恒力F时，刚好使木块沿对角线AC匀速下滑，求木块与斜面间的动摩擦因数μ和恒力F的大小．
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科目：高中物理 来源： 题型：
如图所示，两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生的干涉的示意图，实线表示波峰，虚线表示波谷，则（ ）
A． A点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动减弱
B． B点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动加强
C． C点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动仍加强
D． D点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动加强
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科目：高中物理 来源： 题型：
一玻璃三棱柱竖直放在水平桌面上，其底面A1B1C1是边长a=12cm的等边三角形，柱高L=12cm．现在底面的中心O处放置一点光源，不考虑三棱柱内的反射光，玻璃的折射率为
，求三个侧面的发光的总面积．
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科目：高中物理 来源： 题型：
如图是自动跳闸的闸刀开关，闸刀处于垂直纸面向里匀强磁场中，当CO间的闸刀刀片通过的直流电流超过额定值时，闸刀A端会向左弹开断开电路．以下说法正确的是（）
A． 闸刀刀片中的电流方向为C至O
B． 闸刀刀片中的电流方向为O至C
C． 跳闸时闸刀所受安培力没有做功
D． 增大匀强磁场的磁感应强度，可使自动跳闸的电流额定值减小
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科目：高中物理 来源： 题型：
在如图所示的电路中，开关闭合后，灯泡L能正常发光，当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是（）
A． 滑动变阻器R的阻值变小 B． 灯泡L变亮
C． 电源消耗的总功率增大 D． 电容器C的电荷量增大
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科目：高中物理 来源： 题型：
用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点，在生产与生活中得到广泛应用．某同学找到一个LED灯泡，测得它两端电压U和通过的电流I的数据如下表：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
U/V 0.00 … … … 2.60 2.72 2.80 2.92 3.00 3.17 3.30 3.50
I/mA 0.00 … … … 1.29 5.77 8.71 19.05 27.30 38.86 50.63 68.00
（1）实验室提供的器材如下：
A．电流表（量程0～0.6A，内阻约1Ω）
B．电流表（量程0～100mA，内阻约50Ω）
C．电压表（量程0～6V，内阻约50kΩ）
D．电压表（量程0～15V，内阻约60kΩ）
E．电源（电动势6V，内阻不计）
F．滑动变阻器（阻值范围0～10Ω，允许最大电流3A）
G．开关，导线
该同学做实验时，电压表选用的是C，电流表选用的是B；（填选项前字母）
（2）请在图中以笔画线代替导线，按实验要求将实物图中的连线补充完整；
（3）开关闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于 （填“A端”、“B端”或“A、B正中间”）；
（4）若该LED灯泡的额定电压为3V，则此LED灯泡的额定功率为 W．
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科目：高中物理 来源： 题型：
一个30kg的小孩从高度为3.0m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0m/s．取g=10m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是（）
A．合外力做功60J B． 阻力做功600J
C．重力做功600J D． 支持力做功60J
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科目：高中物理 来源： 题型：
下列关于电机的说法正确的是（）
A． 电动机使人类能够把电能100%转化为机械能
B． 电机实现了电能和其他形式能源的转化
C． 发电机使人类获得了高效、清洁的能源
D． 只有发电机才能成为电机
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