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    13．某同学用打点计时器研究物体自由下落过程中动能和势能的变化，来验证机械能守恒定律．实验装置如图1所示．所用电源的频率为50Hz，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各计数点位置对应刻度尺上的读数如图所示（图中O是打点计时器打的第一个点，A、B、C、D、E分别是以每打两个点的时间作为计时单位取的计数点）．查得当地的重力加速度g=9.80m/s2．根据纸带求：

    （1）若重锤质量为m，则重锤从起始下落至B时，减少的重力势能为1.91mJ；
    （2）重锤下落到B时，速度为1.94m/s；
    （3）一般情况下物体动能的增加量小于重力势能的减少量（填“大于”、“等于”、“小于”）．你认为，产生这种结果的一个可能原因是：重物下落过程中克服阻力做功，重物减少的重力势能没有全部转化为动能．

    分析 根据重力势能公式，即可求解减小的重力势能；
    再根据平均速度等于中时刻的瞬时速度，即可求解；
    该实验为验证性实验，是在知道原理的情况下进行验证，因此求出物体下落时重力势能的减小量和动能的增加量是否相等即可验证，但是由于存在误差，物体下落时克服阻力做功，因此重力势能的减小量略大于动能的增加量．

    解答 解：（1）重力势能的减小量为：△EP=mghOB=m×9.8×0.195=1.91mJ
    （2）因每打两个点的时间作为计时单位取的计数点，则B点时的速度为：vB=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.280-0.125}{2×0.04}$m/s=1.94m/s
    （3）在该实验中一定是动能的增加量小于重力势能的减小量，原因是重物下落过程中克服阻力做功，重物减少的重力势能没有全部转化为动能．
    故答案为：（1）1.91mJ；（2）1.94m/s；（3）小于；  重物下落过程中克服阻力做功，重物减少的重力势能没有全部转化为动能．

    点评 要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒．
    重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能．

    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．绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道半径会慢慢变小．则人造地球卫星的（　　）
    A．动能减小B．势能增大
    C．运行的角速度增大D．运行的周期增大

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    10．如图1所示，在宽为d的区域内有方向竖直向下的匀强电场，场强为E．一带电粒子以速度v垂直于电场方向．也垂直于场区边界射入电场（不计粒子的重力），射出场区时，粒子的速度方向偏转了θ角．

    （1）求该带电粒子的荷质比$\frac{q}{m}$的大小？（用E、d、v、θ表示）
    （2）如图2，若去掉电场，在同样区域内改换成方向垂直于纸面向外的匀强磁场，此粒子仍在原位置以同样速度v射入场区，它从场区的另一侧射出时，也偏转了θ角．则求此磁场的磁感应强度B的大小？

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    1．历时8年，跋涉48亿公里的“黎明”号飞行器于2015年3月7日首次抵达太阳系的小行星带内质量最大的天体--谷神星，“黎明”号飞行器绕谷神星做匀速圆周运动，已知引力常量为G，下列说法正确的是（　　）
    A．若测得飞行器围绕谷神星旋转的圆轨道的周期和轨道半径，可得到谷神星的平均密度
    B．飞行器轨道半径越大，运行周期越大
    C．飞行器轨道半径越大，线速度越大
    D．图示中飞行器由环谷神星圆轨道a“变轨进入环谷神星椭圆轨道b时，应让发动机在P点点火使其加速

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用图1所示的装置．

    （1）本实验应用的实验方法是A；
    A 控制变量法   B 假设法    C 理想实验法
    （2）下列说法中正确的是AB．
    A．在探究加速度与质量的关系时，应改变拉力的大小
    B．在探究加速度与外力的关系时，应改变小车的质量
    C．在探究加速度a与质量m的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作a-$\frac{1}{m}$图象
    D．当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小
    （3）根据实验收集的数据作出的a-F图线如图2所示，请写出一条对提高本实验结果准确程度有益的建议：实验前要先平衡摩擦力
    （4）在实验过程中，打出了一条纸带如图3所示，计时器打点的时间间隔为0.02s．A、B、C、D、E为五个计数点，相邻两个计数点之间还有4个点未画出，经测量知道AB=2.20cm，BC=2.99cm，CD=3.79cm，DE=4.60cm．根据以上数据计算小车的加速度大小，简要写出求解过程．（结果保留两位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    18．如图，近地人造卫星和月球绕地球的运行轨道可视为圆．下列说法正确的是（　　）
    A．卫星、月球绕地运行周期T卫＞T月B．卫星、月球绕地运行周期T卫=T月
    C．卫星、月球绕地运行线速度v卫＜v月D．卫星、月球绕地运行线速度v卫＞v月

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．如图1所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图．图中A为小车，质量为m1，连接在小车后面的纸带穿过电火花计时器B，它们均置于水平放置的木板上，木板的一端带有定滑轮且足够长．p的质量为m2，C为弹簧测力计，实验时改变户的质量，读出测力计不同的读数F，从而探究a与F的关系．不计绳与定滑轮、动滑轮之间的摩擦．
    （1）电火花计时器的工作电压为220V的交流电．
    （2）实验操作中重要的疏漏是没有平衡摩擦力．
    （3）实验得到的纸带如图2所示，O、A、B、C和D是纸带上的五个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，A、B、C、D四点到0点的距离如图．电源频率为50Hz．根据纸带上的数据计算出小车的加速度a为0.43m/s2（计算结果保留小数点后两位）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    2．如图，一平行板电容器水平放置，板间距离为d=0.2米，上极板开有一小孔，质量均为3克、带电荷量均为4×10-5库伦的两个带正电小球（视为质点）A、B间用长为0.1米的绝缘轻杆相连，处于竖直状态．今使B球恰好位于小孔正上方距离为0.2米处，由静止释放，让两球竖直下落．当下端的小球到达下极板时，速度刚好为零，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（　　）
    A．两极板间的电场强度为2×103N/C
    B．两球运动过程中的最大速度大小为2m/s
    C．B球进入电场时的加速度为$\frac{5}{3}$g
    D．下球刚进入电场时杆中弹力0.04N

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    3．某验电器金属小球和金属箔均带负电，金属箔处于张开状态．现将带有负电荷的硬橡胶棒向验电器的金属小球稍许移近，则（　　）
    ①金属箔张角稍许增大
    ②金属箔张角稍许减小
    ③硬橡胶棒的稍许靠近，致使小球上的电子向金属箔移动
    ④硬橡胶棒的稍许靠近，致使金属箔上的质子向金属小球移动．
    A．①③B．②④C．②③D．①④

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