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    20．把质量是0.2kg的小球放在竖直的弹簧上，将小球往下按至a的位置，如图所示．迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置c，途中经过位置b时弹簧正好处于原长．已知b、a的高度差为0.1m，c、b的高度差为0.2m，弹簧的质量和空气阻力均可忽略，g取10m/s2．小球从a运动到c的过程中，下列说法正确的是（　　）
    A．小球的动能逐渐减小
    B．小球的动能与弹簧的弹性势能的总和逐渐增加
    C．小球在b点的动能最大，为0.4J
    D．弹簧的弹性势能的最大值为0.6J

    分析 小球从a上升到b位置的过程中，动能先增大后减小，平衡位置速度最大，动能增大；小球上升和下落过程与弹簧组成的系统机械能守恒．

    解答 解：A、小球从a上升到b的过程中，弹簧的弹力先大于重力后小于重力，小于先加速后减速，动能先增大后减小，故A错误．
    B、小球从a到c的过程中，小球只受重力和弹簧的弹力做功，故小球和弹簧组成的系统机械能守恒，小球的重力势能逐渐增大，则小球的动能与弹簧的弹性势能的总和逐渐减小，故B错误．
    C、由上分析知，小球在b点的动能不是最大．故C错误．
    D、根据能量的转化与守恒，得知弹簧的弹性势能最大值等于小球由a到c位置时增加的重力势能：Ep=mghac=0.2×10×0.3J=0.6J；故D正确；
    故选：D．

    点评 解决本题的关键掌握机械能守恒的条件，在只有重力或弹簧弹力做功的情形下，系统机械能守恒．在解题时要注意，单独对小球来说，小球和弹簧接触过程中机械能不守恒．

    练习册系列答案
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    A．F=2F1sin$\frac{θ}{2}$B．F=2F1sinθC．F=2F1cos$\frac{θ}{2}$D．F=2F1cosθ

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    B．球A的线速度一定大于球B的线速度
    C．球A的运动周期一定小于球B的运动周期
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    8．“套圈圈”是大人和小孩都喜爱的一种游戏．某大人和小孩直立在界外，在同一竖直线上不同高度分别水平抛出小圆环，并恰好套中前方同一物体，假设小圆环的运动可以视作平抛运动，从抛出圆环至圆环落地的整个过程中，下列说法中正确的是（　　）
    A．大人抛出圆环运动的时间比小孩抛出圆环运动的时间要短
    B．小孩抛出圆环的速度比大人抛出圆环的速度要小
    C．大人抛出的圆环运动发生的位移比小孩抛出的圆环运动发生的位移要大
    D．小孩与大人抛出的圆环速度变化量大小相等

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    15．“太空粒子探测器”是由加速、偏转和收集三部分组成，其原理可简化如下：如图1所示，辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面，圆心为O，外圆弧面AB的半径为L，电势为φ1，内圆弧面CD的半径为$\frac{1}{2}$L，电势为φ2．足够长的收集板MN平行边界ACDB，O到MN板的距离OP=L．假设太空中漂浮着质量为m，电量为q的带正电粒子，它们能均匀地吸附到AB圆弧面上，并被加速电场从静止开始加速，不计粒子间的相互作用和其它星球对粒子引力的影响．求：
    （1）粒子到达O点时速度的大小；
    （2）如图2所示，在边界ACDB和收集板MN之间加一个半圆形匀强磁场，圆心为O，半径为L，方向垂直纸面向内，则发现从AB圆弧面收集到的粒子经O点进入磁场后有$\frac{2}{3}$能打到MN板上（不考虑过边界ACDB的粒子再次返回），求所加磁感应强度的大小；
    （3）同上问，从AB圆弧面收集到的粒子经O点进入磁场后均不能到达收集板MN，求磁感应强度所满足的条件．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．某同学设计了如图1所示的装置来探究“加速度与力的关系”．把打点计时器固定在长木板上，把纸带穿过打点计时器连在小车的左端．将数字测力计固定在小车上，小车放在长木板上．在数字测力计的右侧拴有一细线，细线跨过固定在木板边缘的定滑轮与一重物相连，在重物的牵引下，小车在木板上加速运动，数字测力计可以直接显示细线拉力的大小．

    （1）采用数字测力计测量细线拉力与用重物重力代替拉力的方法相比，下列说法正确的是B（填选项前的字母）
    A．可以不用平衡摩擦力
    B．直接测量小车（包括测力计）所受的拉力，可以减少误差
    C．利用此实验装置还需要测量重物的质量
    D．重物的质量要远远小于小车和数显测力计的总质量
    （2）图2是某同学在此实验中获得的一条纸带，其中两相邻计数点间有四个点未画出，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50HZ，则小车运动的加速度a=0.39m/s2．（保留两位有效数字）
    （3）保持小车和数字测力计的总质量一定，改变钩码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．请根据测量数据在图3中做出a-F图象，由图可知小车的质量为2.0kg．（保留两位有效数字）

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