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    3．如图所示，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，初始时刻小球静止于P点．第一次小球在水平拉力F作用下，从P点缓慢地移动到Q点，此时轻绳与竖直方向夹角为θ，张力大小为T1；第二次在水平恒力F′作用下，从P点开始运动并恰好能到达Q点，至Q点时轻绳中的张力为大小T2．关于这两个过程，下列说法中正确的是（　　）
    A．第一个过程中，拉力F在逐渐变大，且最大值一定大于F′
    B．两个过程中，轻绳的张力均变大
    C．T1大于T2
    D．两个过程中F和F′做的功一样

    分析 第一次小球在水平拉力F作用下，从P点缓慢地移动到Q点，则小球处于平衡状态，第二次在水平恒力F′作用下，从P点开始运动并恰好能到达Q点，则到达Q点时速度为零，由于重力和拉力都是恒力，可以把这两个力合成为新的“重力”，则第二次小球的运动可以等效于单摆运动，找出“最低点”，最低点的速度最大，在Q点速度为零，则向心力为零，判断T2与mg的关系．

    解答 解：A、第一次小球在水平拉力F作用下，从P点缓慢地移动到Q点，则小球处于平衡状态，
    根据平衡条件得：F=mgtanθ，随着θ增大，F逐渐增大，
    第二次从P点开始运动并恰好能到达Q点，则到达Q点时速度为零，在此过程中，根据动能定理得：
    F′lsinθ=mgl（1-cosθ）
    解得：F′=mgtan$\frac{θ}{2}$，因为θ＜90°，所以mgtan$\frac{θ}{2}$＜mgtanθ，则F＞F′，故A正确；
    B、第一次运动过程中，根据几何关系可知，绳子的拉力${T}_{\;}=\frac{mg}{cosθ}$，所以轻绳的张力变大，
    第二次由于重力和拉力都是恒力，可以把这两个力合成为新的“重力”，则第二次小球的运动可以等效于单摆运动，当绳子方向与重力和F′方向在同一直线上时，小球处于“最低点”，最低点的速度最大，此时绳子张力最大，所以第二次绳子张力先增大，后减小，故B错误；
    C、第一次运动到Q点时，受力平衡，根据几何关系可知，${T}_{1}=\frac{mg}{cosθ}$，第二次运动到Q点时，速度为零，则向心力为零，则绳子拉力T2=mgcosθ+F′sinθ=mgcosθ+$\frac{mg（1-cosθ）}{sinθ}•sinθ$=mg，故T1大于T2；故C正确；
    D、对过程分析可知，两过程中动能的改变量均相同，重力做功相同，则由动能定理可知，两个过程中F和F′做的功一样的；故D正确；
    故选：ACD．

    点评 本题的难点在第二次拉动小球运动过程的处理，由于重力和拉力都是恒力，可以把这两个力合成为新的“重力”，则第二次小球的运动可以等效于单摆运动，根据单摆的知识求解，难度适中．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    13．小叶同学利用图甲装置来探究加速度与力、质量之间的定性关系．

    （1）他安装仪器后，准备开始测量实验数据时的状态如图甲所示，从图片上看，你觉得他在开始正确测量前必须得修正哪几个方面的问题？（请写出两点）
    ①长木板的右端没被垫高，说明没有平衡摩擦力
    ②细线没套在定滑轮的轮槽上，以致拉线未能与板面平行
    （2）修正后，小叶同学就开始实验测量，他所接的打点计时器的电源档位如图乙所示，则他所选的打点计时器是电磁（填“电火花”或“电磁”）打点计时器．
    （3）打点计时器使用的交流电频率f=50Hz．，图丙是小叶同学在正确操作下获得的一条纸带，其中A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出．写出用s1、s3以及f来表示小车加速度的计算式：a=$\frac{{（s}_{4}+{s}_{3}-{s}_{2}-{s}_{1}）{f}^{2}}{100}$．根据纸带所提供的数据，算得小车的加速度a大小为0.60m/s2（结果保留两位有效数字）
    （4）改变所挂钩码的数量，多次重复测量，根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图丁所示），此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是C
    A．小车与轨道之间存在摩擦      B．导轨保持了水平状态
    C．所挂钩码的总质量太大        D．所用小车的质量太大．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    14．某同学利用如图装置研究外力与加速度的关系．将力传感器安装在置于光滑水平轨道的小车上，通过细绳绕过光滑定滑轮悬挂钩码．开始实验后，依次按照如下步骤
    操作：

    ①同时打开力传感器和位移传感器；②释放小车；③关闭传感器，根据F-t，v-t图象记录下绳子拉力F和小车加速度a．④重复上述步骤．
    （1）利用上述器材和过程得到多组数据数据作出a-F图象，为一直线，则B
    A．理论上直线斜率应等于小车质量
    B．直线不过原点可能是因为轨道没有调整到水平
    C．如果小车受到来自水平轨道的恒定阻力，直线斜率会变小
    D．若实验中钩码质量较大，图象可能会呈现一条曲线
    （2）如果实验时，关闭力传感器，改用钩码的重力当作绳子拉力，从理论上分析，此时得到的a-F图象与原来相比，图线的斜率将C
    A．不变      B．变大      C．变小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    11．在下列图示的整个过程中，表示物体做匀变速直线运动的是（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    18．测一个阻值约为18kΩ的电阻，备有下列器材：
    A．电流表（量程500 μA，内阻100Ω）  
    B．电流表（量程0.6A，内阻300Ω）
    C．电压表（量程10V，内阻100kΩ）  
    D．电压表（量程50V，内阻500kΩ）
    E．直流稳压电源（电动势15V，允许最大电流1A）
    F．滑动变阻器（最大电阻1kΩ，额定功率1W）
    G．电键、导线若干
    （1）电流表应选A，电压表应选C．（填电表之前的字母即可）
    （2）电路选择分压式 （填“分压式”或者“限流式”）
    （3）电路选择电流表内接法（填“内接法”或者“外接法”）

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．现有电阻R1、R2，它们的电流和电压间关系表示在图中，当它们两端电压相等时，电阻R1和R2所消耗的功率分别为P1、P2，则可知（　　）
    A．R1＞R2，P1＞P2B．R1＞R2，P1＜P2C．R1＜R2，P1＞P2D．R1＜R2，P1＜P2

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    15．某同学使用打点计时器测量本班教室所在处的重力加速度．

    （1）请完成以下主要实验步骤：按图安装实验器材并连接电源；竖直提起系有重物的纸带，使重物紧靠（ 填“靠近”或“远离”）打点计时器下端；接通电源，释放纸带，使重物自由下落；关闭电源，取出纸带；换新纸带重复实验．
    （2）从实验获得的两条纸带，选取一条来计算重力加速度．已知所用电源周期T=0.02s．在纸带上打出的点中，选出零点，因保存不当，纸带被污染，如图2所示，A、B、C、D是依次排列的4个计时点，仅能读出其中3个计时点到零点的距离：xA=36.5mm，xB=76.8mm，xD=169.1mm．
    若无法再做实验，可由以上信息推知：
    ①xC=121.0mm
    ②打C点时物体的速度大小为2.31m/s（取3位有效数字）
    ③教室所在处的重力加速度大小为9.75m/s2（取3位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    12．两质点A、B从同一地点开始运动的速度-时间图象如图所示，下列说法正确的是（　　）
    A．质点A的加速度为0.5m/s2B．t=1s时，B质点运动方向发生改变
    C．t=2s时，B质点加速度方向不变D．在t=4s时，A、B相距最远

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    13．两个完全相同、半径为r的金属小球A、B相距L（L》r），两球带等量异种电量，两球之间的相互作用力的大小为F，现用一个与它们完全相同的不带电的金属球C，先后与A、B两球接触后移开，这时A、B两球之间的相互作用力的大小为（　　）
    A．FB．$\frac{F}{2}$C．$\frac{F}{4}$D．$\frac{F}{8}$

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