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    8．质量均为m的小球B和C之间用一轻弹簧连接，现将两球及弹簧竖直放置，C球与地面接触，B球用细线通过光滑的轻质定滑轮与质量为4m的A球相连，如图所示．用手控制住A球，使细线刚好无张力，且与A球连接的细线与光滑固定的斜面平行，三球均静止．释放A球，当C球刚好对地面无压力时，A球下滑达到最大速度．则以下说法正确的是（　　）
    A．斜面倾角α=60°
    B．斜面倾角α=30°
    C．C球刚离开地面时，三个小球的加速度相同
    D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒

    分析 C刚离开地面时，物体A沿斜面下滑的距离应该等于弹簧原来被压缩的长度再加上后来弹簧被拉长的长度，A、B获得最大速度，B应该处于受力平衡状态，对B受力分析，可以求得斜面的倾角α；对于整个系统机械能守恒，根据机械能守恒列出方程就可以求得B的最大速度．

    解答 解：A、设当物体C刚刚离开地面时，弹簧的伸长量为xC，则
      kxC=mg ①
    物体C刚刚离开地面时，以B为研究对象，物体B受到重力mg、弹簧的弹力kxC、细线的拉力T三个力的作用，
    设物体B的加速度为a，根据牛顿第二定律，
    对B有：T-mg-kxC=ma ②
    对A有：4mgsinα-T=4ma ③
    由②、③两式得
      4mgsinα-mg-kxC=5ma ④
    当A获得最大速度时，有 a=0 ⑤
    由①④⑤式联立，解得 sinα=$\frac{1}{2}$，所以：α=30°，故A错误，B正确；
    C、由A的分析知，当C刚刚离开地面时，A与B的加速度是0；同时，C刚刚要离开地面时，C受到的弹簧的拉力与重力大小相等，分析相反，所以C的加速度也是0，所以C球刚离开地面时，三个小球的加速度相同．故C正确；
    D、设开始时弹簧的压缩量xB，则 kxB=mg
    得：${x}_{B}=\frac{mg}{k}$
    设当物体C刚刚离开地面时，弹簧的伸长量为xA，则 kxC=mg
    则：${x}_{C}=\frac{mg}{k}$
    当物体C刚离开地面时，弹簧的伸长量等于开始时弹簧的压缩量，所以弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等；但整个的过程中不守恒．故D错误．
    故选：BC

    点评 本题关键是分析求出系统的运动情况，然后结合机械能守恒定律和胡克定律多次列式求解分析．

    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

    14．如图所示，一匀质细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定轴O旋转，初始状态为静止悬挂．现有一个小球自左方水平打击细杆．设小球与细杆之间为非弹性碰撞．则在碰撞过程中对细杆与小球这一系统（　　）
    A．只有机械能守恒B．只有动量守恒
    C．只有对转轴O的角动量守恒D．机械能、动量和角动量均守恒

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    19．下列关于物理学史及物理学研究方法的说法中，正确的是（　　）
    A．伽利略根据球在斜面上的运动实验总结出自由落体的运动规律，这是采用了科学实验和逻辑推理相结合的方法
    B．把运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速运动，得出匀变速直线运动位移公式时，采用了理想模型法
    C．在探究加速度与力和质量的关系时，先保持质量不变，探究加速度与力的关系：再保持力不变，探究加速度与质量的关系，该实验采用了 假设法
    D．“如果电场线与等势面不垂直，那么电场强度沿着等势面方向就有一个分量，在等势面上移动电荷时静电力就要做功”，这里使用的是归纳法

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    16．如图所示，在光滑的水平面上，有-质量m1=10kg的物块，通过一根不可伸长的轻绳与另一质量m2=10kg的长木板相，质量m3=5kg的物块（可视为质点） 放在长木板的右端，物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.2，开始时三者均静止，现让物块m1以v0=5m/s的速度向右运动，求：
    ①当m1、m2和m3共同速度前进时速度的大小；
    ②要使物块m3不从长木板m2上滑落，求长木板长度的最小值．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．实验小组要测量一节干电池的电动势和内电阻．实验室有如下器材可供选择：
    A．待测干电池（电动势约为1.5V，内阻约为1.0Ω）   
    B．电压表（量程3V）
    C．电压表（量程15V）   
    D．电流表（量程0.6A）   
    E．定值电阻（阻值为50Ω）
    F．滑动变阻器（阻值范围0-50Ω）   
    G．开关、导线若干

    （1）为了尽量减小实验误差，在如图所示的四个实验电路中应选用丙．
    （2）实验中电压表应选用B．（选填器材前的字母）
    （3）实验中测出几组电流表和电压表的读数并记录在下表中．
    序号123456
    电压U（V）1.451.401.301.251.201.10
    电流I（A）0.0600.1200.2400.2600.3600.480
    请你将这6组数据描绘在给出的U-I坐标系中并完成U-I图线；

    （4）由图可以得到，第4组数据误差较大，此干电池的电动势E=1.5V，内电阻r=0.83Ω．（结果均保留两位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    13．高铁列车上有很多制动装置．在每节车厢上装有制动风翼，当风翼完全打开时，可使列车产生a1=0.5m/s2的平均制动加速度．同时，列车上还有电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等．单独启动电磁制动系统，可使列车产生a2=0.7m/s2的平均制动加速度．所有制动系统同时作用，可使列车产生最大为a=3m/s2的平均制动加速度．在一段直线轨道上，列车正以v0=324km/h的速度匀速行驶时，列车长接到通知，前方有一列车出现故障，需要该列车减速停车．列车长先将制动风翼完全打开让高速行驶的列车减速，当车速减小了$\frac{1}{3}$时，再通过电磁制动系统同时制动．
    （1）若不再开启其他制动系统，从开始制动到停车，高铁列车行驶的距离是多少？
    （2）若制动风翼完全打开时，距离前车只有2km，那么该列车最迟在距离前车多远处打开剩余的制动装置，才能保证不与前车相撞？

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    20．示波器是一种用来观察电信号的电子仪器，其核心部件是示波管，下图是示波管的原理图．示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空．电子从灯丝K发射出来（初速度可不计），经电压为U0的加速电场加速后，以垂直于偏转电场的方向先后进入偏转电极YY′、XX′．当偏转电极XX′、YY′上都不加电压时，电子束从电子枪射出后，沿直线运动，打在荧光屏的中心O点，在那里产生一个亮斑．若要荧光屏上的A点出现亮斑，则（　　）
    A．电极X、Y接电源的正极，X′、Y′接电源的负极
    B．电极X、Y′接电源的正极，X′、Y接电源的负极
    C．电极X′、Y接电源的正极，X、Y′接电源的负极
    D．电极X′、Y′接电源的正极，X、Y接电源的负极

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    17．如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球从静止释放，进入右侧轨道后能到达h高度的是（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    18．如图所示，小球用不可伸长的长度为L的轻绳悬于O点．（不计阻力）试证明：绳对小球在最低点拉力T1与最高点拉力T2之差T1-T2=6mg．

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