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    19．利用如图所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．．
    （1）实验中给打点计时器提供的电源如下，应选择C
    A．4节干电池
    B．3节蓄电池
    C．学生电源，输出适当的交流电压
    D．学生电源，输出适当的直流电压
    （2）某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案，其中正确的是D
    A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v
    B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=$\sqrt{2gh}$计算出瞬时速度v
    C．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的
    平均速度，测算出瞬时速度v，并通过h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$计算出高度h
    D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v
    （3）此实验中，若由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带穿过时受到较大阻力，这样物体减少的重力势能mgh与增加的动能$\frac{1}{2}$mv2之间的关系是A
    A．mgh＞$\frac{1}{2}$mv2 B．mgh＜$\frac{1}{2}$mv2       C．mgh=$\frac{1}{2}$mv2 D．无法确定．

    分析 （1）电火花打点计时器使用交流电源，不能用直流电源．
    （2）实验中根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出某点的速度，从而得出动能的增加量，根据下降的高度求解重力势能的减小量，通过比较动能的增加量和重力势能的减小量是否相等进行验证．
    （3）根据能量守恒，抓住摩擦产生内能分析重力势能的减小量和动能增加量之间的关系．

    解答 解：（1）图中适用电火花打点计时器，应选择220V的交流电源，不能用干电池和蓄电池，故选：C．
    （2）AB、实验中不能通过v=gt、v=$\sqrt{2gh}$求解瞬时速度，否则就是默认机械能守恒，用机械能守恒验证机械能守恒，失去验证的意义，故AB错误．
    C、下降的高度用刻度尺测出，不是通过h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$计算，故C错误．
    D、用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，故D正确．
    故选：D．
    （3）实验中，若由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带穿过时受到较大阻力，使得一部分重力势能转化为内能，则mgh$＞\frac{1}{2}m{v}^{2}$，故选：A．
    故答案为：（1）C，（2）D，（3）A．

    点评 解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，知道实验误差的来源，对于瞬时速度的求解，注意不能通过v=gt、v=$\sqrt{2gh}$进行求解，否则就是用机械能守恒验证机械能守恒．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．关于物体的运动描述下列说法中正确的是（　　）
    A．匀速圆周运动是变速运动但加速度恒定不变
    B．做平抛运动的物体某时刻速度的速度方向可能竖直向下
    C．做匀速圆周运动的物体所受的合外力方向不一定与速度方向垂直
    D．做曲线运动的物体速度方向必定变化，且一定处于不平衡状态

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    10．2016年10月19日，“神舟十一号”飞船与“天宫二号”实验室实现自动交会对接，形成的“天神组合体”开始了长达30天的组合飞行，再一次创造了中国载人航天的新纪录．如果在飞行中“神舟十一号”已经到达了与“天宫二号”在同一圆形的预定对接轨道，并调整好了速度大小方向，却发现距离“天宫二号”有相对比较远的一段距离，请你判断在尽量节省能量的前提下，“神舟十一号”应该做以下哪个操作过程才能赶上“天宫二号”完成交会对接任务（　　）
    A．神舟十一号飞船应该先加速再减速B．神舟十一号飞船应该先减速再加速
    C．神舟十一号飞船应该一直加速D．神舟十一号飞船应该一直减速

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    7．带有光滑竖直杆的斜面固定在水平地面上，放置于斜面上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接，开始时轻绳与斜面平行．现给小滑块施加一竖直向上的拉力，使小滑块沿杆缓慢上升，整个过程中小球始终未脱离斜面，则有（　　）
    A．小球对斜面的压力逐渐减小
    B．轻绳对小球的拉力逐渐减小
    C．竖直杆对小滑块的弹力先增大后减小
    D．对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    14．五个直径均为d=5cm的圆环连接在一起，用细线悬于O点．枪管水平时枪口中心与第五个环心在同一水平面上，如图所示，它们相距20m，且连线与环面垂直．已知子弹的速度为200m/s，子弹射出的同时烧断细，则子弹会穿过第5个圆环（不计空气阻力，g取10m/s2）

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    4．2017年4月22日12时23分，“天舟一号”与“天宫二号”顺利完成自动交会对接．“天舟一号”由“长征七号”运载火箭发射升空，送入近地圆轨道，然后在A点变轨进入接地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，B点距离地面的高度为h，地球的中心位于椭圆的一个焦点上．“天舟一号”飞行几周后再次变轨进入预定圆轨道，并与“天宫二号”交会对接，如图所示，已知“天舟一号”在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，引力常量为G，地球半径为R．则下列说法正确的是（　　）
    A．“天舟一号”在近地圆轨道上运行速度大于在预定圆轨道上运行速度
    B．“天舟一号”在椭圆轨道上B点的速度大于在预定圆轨道上B点的速度
    C．“天舟一号”在椭圆轨道上经过A点和B点的速度之比为$\frac{R+h}{R}$
    D．根据题目所给信息，可以计算出地球质量为$\frac{4{π}^{2}{n}^{2}{R}^{3}}{G{t}^{2}}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    11．如图所示，在光滑水平面上放置一个长木板，其左端放置一个大小可以忽略的带正电的绝缘滑块，所带的电荷量为+q，若在整个空间突然加上一个水平向右的匀强电场其场强大小为E，经过时间t绝缘滑块刚好到达长木板的最右端，此时撤去水平方向的匀强电场，同时加上竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，使绝缘滑块刚好在竖直面内做匀速圆周运动，经过一段时间绝缘滑块刚好与长木板的最左端相遇，若设绝缘滑块的质量为m，长木板的质量为M，长木板和绝缘滑块之间的滑动摩擦系数为μ并且满足：μ=$\frac{Eq}{5mg}$，2M=m，其中已知：滑动摩擦系数为μ，长木板的长度为L，当地重力加速度为g．试求：
    （1）绝缘滑块刚好到达长木板的最右端的时间t；
    （2）绝缘滑块刚好在竖直面内做匀速圆周运动的半径r．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    16．如图所示，某同学用大小为5N、方向与竖直黑板面成θ=53°的力将黑板擦沿黑板表面竖直向上缓慢推动，黑板擦无左右运动趋势，已知黑板的规格为4.5×1.5m2，黑板的下边缘离地的高度为0.8m，黑板擦（可视为质点）的质量为0.1kg，g=10m/s2，sin53°=0.8，求：
    （1）求黑板擦与黑板间的动摩擦因数μ；
    （2）当她擦到离地高度2.05m时，黑板擦意外脱手沿黑板面竖直向下滑落，求黑板擦砸到黑板下边缘前瞬间的速度大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    17．某实验小组利用如图1所示的实验装置要验证机械能守恒定律．
    （1）该实验小组某次实验开始时的情形如图所示，老师发现他们这次的实验中存在两处明显错误或不当的地方，这两处分别是
    ①打点计时器接直流电源；②重物释放时未靠近打点计时器．
    （2）该实验小组经修改错误并正确操作，得到一条理想的纸带，纸带上O点为重锤自由下落时的打点起点．实验小组每间隔一个点选取一个计数点，并测得计数点A、B、C、D到O点的距离如图2所示，已知所挂重锤的质量为0.1kg，纸带上相邻两点的时间间隔为0.02s，当地的重力加速度为9.8m/s2，则：
    根据纸带，打点计时器打下B点时，重锤的动能EkB=0.188J，从开始下落算起，打点计时器记录B点时，重锤的重力势能减少量为0.191J．由此可以得到的实验结论是：在误差允许的范围内，机械能守恒．（计算结果保留三位有效数字）

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