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    4．某同学使用如图1所示的装置来验证“机械能守恒定律”．打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，实验中打出的一条纸带，从起始点O开始，将此后连续打出的7个点依次标为A、B、C、D、E、F、G．请回答下列问题（保留三位有效数字）：

    （1）打点计时器打F点时，重锤下落的速度为1.15m/s；
    （2）如果已知重锤的质量为0.20kg，当地的重力加速度为9.8gm/s2．从O点到打F点的过程中，重锤重力势能的减少量△EP为0.138J，重锤动能的增加量△Ek为0.132J；
    （3）本实验不选A或B点进行计算的原因是间距太小，误差大．

    分析 （1）中间时刻的速度等于该段时间内的平均速度；求EG段的平均速度即可作为F点的速度；
    （2）根据图2求出下落的高度，由EP=mgh即可求得重力势能减小量；根据动能的表达式可求得动能；
    （3）根据实验原理及误差分析方法可明确不选AB的原因．

    解答 解：（1）F点的速度等于EG段的平均速度，则有：vF=$\frac{0.046}{0.04}$=1.15m/s；
    （2）重力势能的减小量△EP=mgh=0.2×9.8×0.071=0.138J；
    动能的增加量Ek=$\frac{1}{2}$mvF2=$\frac{1}{2}×0.2×（1.15）^{2}$=0.132J；
    （3）AB点距离O点间距太小，实验误差过大；
    故答案为：（1）1.15；（2）0.138；0.132
    （3）间距太小，误差大．

    点评 本题考查验证机械能守恒的实验；正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、实验步骤、所测数据等，会起到事半功倍的效果．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    17．如图在一矩形区域内，不加磁场时，不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入，穿过区域的时间为t0，若加上磁感应强度为B，水平向里的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出偏离原方向30°．求：
    （1）带电粒子的比荷$\frac{q}{m}$．
    （2）带点粒子在磁场中运动的时间．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    15．如图所示，在匀强电场中有一半径为R的圆，场强方向与圆所在平面平行，场强大小为Ep，有一电荷量为q的带正电微粒以相同的初动能沿着各个方向从A点进入圆形区域中，只在电场力作用下运动，从圆周上不同点离开圆形区域，其中从C点离开圆形区域的带电微粒的动能最大，图中O是圆心，AB是圆的直径，AC是与AB成α角的弦，则（　　）
    A．匀强电场的方向沿CO方向
    B．A、C两点之间的电势差为2ERcos2α
    C．该带电微粒在C带电电势能大于在A点的电势能
    D．从A到C电场力做功为2qERcosα

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    12．将一个质量为m的小球，从同一高度h以相同大小的初速度分别沿竖直方向下落、沿光滑斜面下滑、水平抛出，最后落到同一水平面内，如图所示，不计空气阻力，小球沿上述三条不同的路径运动时，下列说法正确的是（　　）
    A．三种情况重力做功的平均功率一样大
    B．三种情况落地时的速度大小相等
    C．三种情况从抛出到落地运动时间相同
    D．三种情况重力做功一样多

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    19．如图所示，长为L的轻杆一端固定重力为m的小球（可视为质点），另一端有固定转轴O．现使小球在竖直平面内做圆周运动，P为圆周轨道的最高点．若小球通过圆周轨道最低点时的速度大小为$\sqrt{\frac{9}{2}gL}$，则小球（　　）
    A．不能到达P点
    B．到达P点时的速度大于$\sqrt{gL}$
    C．能到达P，但在P点不会受到轻杆的弹力
    D．能达到P点，且在P点受到轻杆向上的支持力

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．下面叙述符合物理学史实的是（　　）
    A．伽利略通过理想实验总结出了惯性定律
    B．亚里士多德发现忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快
    C．开普勒通过研究行星观测记录，发现了行星运动三大定律
    D．牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    16．2014年10月24日2点00分，我国自行研制的探月工程三期返回飞行试验器，在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭发射升空．若返回飞行试验器变轨后沿圆形轨道环绕月球运行，运行周期为T．已知月球半径为R，月球表面的重力加速度为g．则飞船离月球表面的高度为（　　）
    A．$\root{3}{\frac{g{R}^{2}{T}^{2}}{4{π}^{2}}}$-RB．$\root{3}{\frac{gR{T}^{2}}{4{π}^{2}}}$-RC．$\root{3}{\frac{G{R}^{2}{T}^{2}}{4{π}^{2}}}$-RD．$\root{3}{\frac{g{R}^{2}T}{4{π}^{2}}}$-R

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    13．在如图所示电路中，A、B是两只相同的小灯泡，L是一个带铁芯的线圈，线圈的电阻忽略不计．调节滑动变阻器R，使电路稳定时两只灯泡都正常发光，则下列说法中正确的是（　　）
    A．合上S时，B灯先亮，A灯逐渐亮起来
    B．合上S时，A灯和B灯立即达到正常发光状态
    C．断开S时，A、B两灯都不会立即熄灭，通过A、B两灯的电流方向都与原电流方向相同
    D．断开S时，A灯会突然闪亮一下再熄灭

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    14．在“用电流表和电压表测定干电池的电动势和内电阻”的实验中备有如下器材：
    A．干电池1节
    B．电流表（0〜0.6A）
    C．电流表（0〜3A）
    D．电压表（0～3V）
    E．滑动变阻器（0～10Ω）
    F．滑动变阻器（0〜lkΩ）
    G．开关、导线若干
    （1）其中滑动变阻器应选E，电流表应选B．（只填器材前的序号）
    （2）为了减小实验误差，请在图1虚线框中画出该实验最合理的电路图．
    （3）图2是根据实验数据作出的U-I图象，由图可知，电源的电动势E=1.5V，内阻r=1.0Ω．（保留两位有效数字）

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