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    4．如图，半径R=0.4m的圆盘水平放置，绕竖直轴OO′匀速转动，在圆心O正上方h=0.8m高处固定一水平轨道PQ，转轴和水平轨道交于O′点．一质量m=1kg的小车（可视为质点），在F=4N的水平恒力作用下，从O′左侧x0=2m处由静止开始沿轨道向右运动，当小车运动到O′点时，从小车上自由释放一小球，此时圆盘半径OA与x轴重合．规定经过O点水平向右为x轴正方向．小车与轨道间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2．
    （1）若小球刚好落到A点，求小车运动到O′点的速度；
    （2）为使小球能落到圆盘上，求水平拉力F作用的距离范围．

    分析 （1）物块离开O′点后做平抛运动，可以求出平抛运动的时间和平抛运动的初速度．
    （2）小球能落在圆盘上，则可利用平抛运动，可求出小球抛出的速度范围，从而得出小球的加速度的范围．最终运用牛顿第二定律可求出水平拉力的距离范围．

    解答 解：（1）小球离开小车后，由于惯性，将以离开小车时的速度作平抛运动，
    $h=\frac{1}{2}g{t}^{2}$，
    R=vt，
    小车运动到O′点的速度$v=\frac{R}{t}$
    代入数据解得v=1m/s．   
    （2）小球若能落到圆盘上，其在O′点的速度范围是：0＜v≤1m/s，
    设水平拉力作用的最小距离与最大距离分别为x1、x2，对应到达O′点的速度分别为0、1m/s．
    根据动能定理，有 Fx1-μmgx0=0，
    $F{x}_{2}-μmg{x}_{0}=\frac{1}{2}m{v}^{2}-0$，
    代入数据解得x1=1m，x2=1.125m．
    则水平拉力F作用的距离范围  1m＜x≤1.125m             
    答：（1）小车运动到O′点的速度为1m/s．
    （2）水平拉力F作用的距离范围为1m＜x≤1.125m．

    点评 解决本题的关键知道物块整个过程的运动：匀加速直线运动、匀减速直线运动和平抛运动，知道三个过程的运动时间与圆盘转动的时间相等．以及熟练运用运动学公式．

    练习册系列答案
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    14．在如图所示电路中，电源电动势为E内电阻为r，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，C为电容器．当滑动变阻器的滑片自上向下滑动时（　　）
    A．电容器C的带电里增大B．电压表的读数增大
    C．电容器C两板间的电场强度增大D．R1消耗的电功率增大

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    15．下列说法中正确的是（　　）
    A．卢瑟福先建立了原子的核式结构模型，并通过α粒子散射实验进行了验证
    B．原子核发生β衰变时释放出的电子来源于原子核
    C．康普顿效应表明光子不仅具有能量，同时还具有动量
    D．单个光子只有粒子性，大量光子才具有波动性

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    12．用如图甲所示实验装置验证机械能守恒定律．通过控制电磁铁使小铁球从A点自由下落，并调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束．若小铁球下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录下挡光时间t，测出AB之间的距离h，已知当地重力加速度为g．

    （1）为了验证机械能守恒定律，还至少需要测量下列哪些物理量D（填选项序号）．
    A．A点与地面间的距离H            B．小铁球的质量m
    C．小铁球从A到B的下落时间tAB    D．小铁球的直径d
    （2）小铁球通过光电门时的瞬时速度v=$\frac{d}{t}$，若小铁球在下落过程中机械能守恒，则$\frac{1}{{t}^{2}}$与h的关系式为$\frac{1}{{t}^{2}}$=$\frac{2gh}{{d}^{2}}$．
    （3）若某同学通过调节光电门B的高度多次实验，作出$\frac{{v}^{2}}{2}$-h图象如图乙所示，若小铁球机械能守恒，则当地的重力加速度g′=9.7m/s2．
    （4）若空气阻力不可忽略，某同学利用如图甲所示实验装置探究空气阻力做功的多少，实验操作与上面验证机械能守恒定律的完全相同，要得到空气阻力做功的多少，除了（1）问中需要测量的物理量，还需要测量的物理量是小铁球的质量m，则小铁球从A点到B点过程中克服空气阻力做功为mgh-$\frac{{md}^{2}}{{2t}^{2}}$（用题中规定的字母表示）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    19．如图所示，在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷，在A、B两点间取一正五角星形路径abcdefghija，五角星的中心与A、B的中点重合，其中af连接与AB连线垂直．下列判断正确的是（　　）
    A．i点和c点的电场强度相同
    B．a点和f点的电势相等
    C．若将一电子从g点移到f点，电子的电势能减小
    D．若将一电子从a点移到b点，电场力做正功

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    9．如图所示的均匀薄壁U形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，管的横截面积为S，内装有密度为ρ的液体，右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上，卡口与左管上端等高，活塞与管壁间无摩擦且不漏气，温度为T0时，左、右两管内液面等高，两管内空气柱长度均为L，压强均等于外界大气压P0，重力加速度为g现使左、右两管温度同时缓慢升高，在活塞离开卡口上升前，左、右两管内液面保持不动，试求：
    ①温度升高到多少时，右管活塞开始离开卡口上升？
    ②温度升高到多少时，左、右两管内液面高度差为L？

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    16．波是日常生活中常见的一种物质，下列有关波的说法中正确的有（　　）
    A．麦克斯韦预言空间可能存在电磁波，赫兹通过一系列实验证实了他的预言
    B．两列波相叠加产生干涉现象，则振动加强区域与减弱区域交替变化
    C．夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射
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    E．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象

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    13．如图所示，质量m=1kg的小球用细线拴住，线长l=0.5m，细线所受拉力达到F=18N时就会被拉断，当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时，细线恰好被拉断．重力加速度g=10m/s2．小球落地处到地面上P点的距离为2m，求细线刚好断开时小球距水平地面的高度h为多少（P点在悬点的正下方）

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    19．某实验小组设计了如图甲所示实验装置，探究滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系．在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了多组实验，将位移传感器和力传感器得到的多组数据输入计算机进行处理，得到了两条a-F图线①、②，如图乙所示．

    （1）实验时，一定要进行的操作是A．
    A．改变托盘中砝码的个数
    B．滑块在轨道水平和倾斜的两种情况下必须在同一位置由静止释放
    C．用天平测出托盘的质量
    D．为减小误差，实验中一定要保证托盘和砝码的质量远小于滑块的质量
    （2）在轨道倾斜的情况下得到的a-F图线是①．（选填①或②）
    （3）滑块和位移传感器发射部分的总质量m=0.5kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=0.2．（重力加速度g取10m/s2）

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