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    14．如图所示，有一质量为M=3kg的异形物块，带有半径为R=0.5m的四分之一光滑圆弧形轨道，物块静止在光滑水平地面上，轨道下端与水平地面相切，一轻质弹簧左端固定于墙壁，压缩后用细线栓接，右端与质量为m=1kg的物块（可视为质点）接触但不粘连，此时弹簧具有的弹性势能为Ep=8J（g取10m/s2）
    ①某时刻将细线剪断，物块被弹开，弹开过程中物块未与小车接触，求弹开过程中弹簧弹力对物块冲量的大小．
    ②物块与弹簧分离后将冲上异形物块的圆弧形轨道，请通过计算判定物块上升过程中能否越过圆弧轨道的最高点A．

    分析 ①弹开物体得过程中物块与弹簧组成的系统机械能守恒，根据机械能守恒定律结合动量定理求解；
    ②设物块上升的最大高度为h，当物块到达最高点时，与圆弧形轨道具有相同的水平速度，根据动量守恒定律以及系统机械能守恒求出物块能上升的最大高度，进而判断即可．

    解答 解：①设物块被弹开时，速度为v，弹开过程中物块与弹簧组成的系统机械能守恒，则有：${E}_{P}=\frac{1}{2}m{v}^{2}$，
    设弹力对物块的冲量大小为I，由动量定理得：I=mv，
    解得：I=4Ns
    ②设物块上升的最大高度为h，当物块到达最高点时，与圆弧形轨道具有相同的水平速度，设此速度为v′，水平方向两者动量守恒，以向右为正，根据动量守恒定律得：
    mv=（M+m）v′
    两者组成的系统机械能守恒，则有：
    $\frac{1}{2}$mv2=$\frac{1}{2}$（M+m）v′2+mgh
    解得：h=0.6m＞R，所以物块上升过程中能越过圆弧轨道的最高点A．
    答：①弹开过程中弹簧弹力对物块冲量的大小为4Ns．
    ②物块上升过程中能越过圆弧轨道的最高点A．

    点评 本题主要考查了动量守恒定律以及能量守恒定律的直接应用，要求同学们能正确分析物体的受力情况，注意应用动量守恒定律解题时要规定正方向，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：选择题

    4．一质量为m=40kg的小孩电梯内的体重计上，电梯从t=0时刻由静止开始上升，在0到6s内体重计示数F的变化如图所示（g=10m/s2），以下说法正确的是（　　）
    A．0到6s内小孩做匀变速直线运动
    B．0到2s内小孩对电梯的压力不等于电梯对小孩的作用力
    C．0到6s内电梯上升的高度为19m
    D．由于图中纵坐标不是从零开始，所以无法计算0到6s内电梯上升的高度

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．如图所示，用长短不同，材料和粗糙相同的两根绳子各拴着一个质量相同的小球，在光滑的水平面上饶O点做匀速圆周运动，则（　　）
    A．两个小球以相同的角速度运动时，短绳容易断
    B．两个小球以相同的线速度运动时，短绳容易断
    C．两个小球以相同的周期运动时，短绳容易断
    D．两个小球以相同的向心加速度运动时，短绳容易断

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    2．下列物理量中全部属于矢量的是（　　）
    A．质量 位移 速度B．时间 加速度 位移
    C．重力加速度 速度变化量 位移D．速度 速率 加速度

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．小明在研究小车速度随时间变化的规律实验中得到了如图所示的纸带，他进行了如下操作：将纸带上每隔0.1秒的六个计数点（A、B、…F）处剪开后得到1、2…5五段小纸条；接着将这五段小纸条紧靠着粘贴到一直角坐标系中，得到如图所示的直方图；然后求出此直方图中直线的斜率作为小车运动的加速度．则下列关于小明在处理问题时的一些做法或认识错误的是（　　）
    A．纸带的宽度可以直接认为是0.1s
    B．纵坐标y轴对应的物理量的单位是m
    C．图中直线与y轴的截距等于A点的速度
    D．以A为计时起点，则纸带“3”上端的纵坐标值对应的就是t=0.25s时刻的速度

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    19．飞机在水平面内做匀速圆周运动时的向心力由重力和机翼受到的升力共同提供．一架教练机正以某一速率在水平面内做匀速圆周运动，当飞行半径为R1=500m时，机翼与水平面的夹角为θ1=45°．后来将轨道半径变为R2，稳定后发现机翼与水平面的夹角变为θ2=30°，则 R2的大小为（　　）
    A．500$\sqrt{3}$mB．500mC．250$\sqrt{3}$mD．250m

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    6．关于摩擦起电和感应起电，下列说法中不正确的是（　　）
    A．摩擦起电说明通过做功可以创造出电荷
    B．摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体
    C．感应起电说明电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分
    D．导体能发生感应起电，而绝缘体不能发生感应起电

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    3．2011年3月11日，日本发生大地震，引发了立体式的灾难，其中福岛核电站核泄露事故更是引起了各国的普遍关注，虽然时间已经过去了5年，但核污染仍在继续．对于核能发电，下列说法正确的是（　　）
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    C．不同国家科技发展存在差异，所以核电站有些采用原子核裂变反应，有些采用聚变反应
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    E．由于核废料中放射性物质的半衰期很长，所以从长远来看危险依然存在

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    4．如图1所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可“验证机械能守恒定律”． 

    ①已准备的器材有：打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带 铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还必需的器材是D（只有一个选项符合要求．填选项前的符号）． 
    A．直流电源、天平及砝码    B．直流电源、刻度尺 
    C．交流电源、天平及砝码    D．交流电源、刻度尺 
    ②安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图2所示（其中一段纸带图中未画出）．图中O点为打出的起始点，且速度为零． 选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点．其中测出D、E、F点距起始点O的距离如图所示．已知打点计时器打点周期为T=0.02s．由此可计算出物体下落到E点时的瞬时速度vE=3.04m/s（结果保留三位有效数字）．
    ③若已知当地重力加速度为g，代入图3中所测的数据进行计算，并将$\frac{1}{2}$vE2与gh2进行比较（用题中所给字母表示），即可在误差范围内验证，从O点到E点的过程中机械能是否守恒． 
    ④某同学进行数据处理时不慎将纸带前半部分损坏，找不到打出的起始点O了，如图3所示．于是他利用剩余的纸带进行如下的测量：以A点为起点，测量各点到A点的距离h，计算出物体下落到各点的速度v，并作出v2-h图象．图4中给出了a、b、c三条直线，他作出的图象应该是直线a；由图象得出，A点到起始点O的距离为10.0cm（结果保留三位有效数字）．

    ⑤某同学在家里做“验证机械能守恒定律”的实验，他设计的实验装置如图5所示，用细线的一端系住一个较重的小铁锁（可看成质点），另一端缠系在一支笔上，将笔放在水平桌面的边上，用较重的书压住．将铁锁拉至与桌面等高处（细线拉直），然后自由释放．在笔的正下方某合适位置放一小刀，铁锁经过时，细线立即被割断，铁锁继续向前运动，落在水平地面上．测得水平桌面高度为h，笔到铁锁的距离为l，笔到铁锁落地的水平距离为s．若满足s2=4l（h-l）（用l、h表示），即可验证铁锁从释放至运动到笔的正下方的过程中机械能守恒．

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