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    如图所示，甲为操场上一质量不计的竖直滑竿，滑竿上端固定，下端悬空，为了研究学生沿竿下滑的情况，在竿的顶部装有一拉力传感器，可显示竿的顶端所受拉力的大小．现有一学生手握滑竿，从竿的上端由静止开始下滑，下滑5s后这个学生的下滑速度为零，并用手紧握住滑竿保持静止不动．以这个学生开始下滑时刻为计时起点，传感器显示的力随时间变化的情况如图乙所示．求：
    （1）该学生下滑过程中的最大速度；
    （2）5s内该学生下滑的距离．

    解：（1）因为杆顶端所受拉力大小与杆对这名学生拉力的大小相等，所以传感器显示的力大小即为杆对这名学生的拉力．
    由图象可知，0～1s内，杆对学生的拉力F1=380N；第5s后，杆内学生的拉力F3=500N，此时学生处于静止状态．
    设学生在0～1s内的加速度为a，取向下为正方向，由牛顿第二定律知，
    在0～1s内：mg-F1=ma…①
    第5s后：mg-F3=0…②
    由①②可解得：a=2.4m/s2
    可知，这名学生在下滑的第1秒内做匀加速直线运动．而由图象可知，第1～5s内，杆对学生的拉力F2＞mg，加速度方向竖直向上，学生做匀减速直线运动，所以第1s末，这名学生达到最大速度v=at=2.4m/s
    （2）设这名学生第1s内加速下滑的距离为x1，第1～5s内减速下滑的距离为x2，则有


    所以5s内该学生下滑的距离x=x1+x2=6.0m
    答：
    （1）该学生下滑过程中的最大速度为2.4m/s；
    （2）5s内该学生下滑的距离为6m．
    分析：（1）传感器显示的力即为杆对这名学生的拉力大小．由图得知，0～1s内，杆对学生的力小于其重力，学生做匀加速运动，第1～5s内，杆对学生的力大于学生的重力，学生做匀减速运动，所以在第1s末，这名学生达到最大速度，由牛顿第二定律和运动学结合求解最大速度．
    （2）运用平均速度分别求出两段时间内学生的位移，再求解总位移．
    点评：本题运用牛顿第二定律和运动学规律相结合解决动力学问题，关键是分析学生的受力情况和运动情况．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    如图所示，A、B 两滑环分别套在间距为1m的光滑细杆上，A和B 的质量之比为1：3，用一自然长度为1m的轻弹簧将两环相连，在A环上作用一沿杆方向的、大小为20N的拉力F，当两环都沿杆以相同的加速度运动时，弹簧与杆夹角为53°（cos53°=0.6）．求弹簧的劲度系数k为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    如图，整个装置处于静止状态，则物体M的受力个数为


    1. A.
      2个
    2. B.
      3个
    3. C.
      4个
    4. D.
      5个

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    如图甲所示，在水平地面上固定一对与水平面倾角为α的光滑平行导电轨道，轨道间的距离为l，两轨道底端的连线与轨道垂直，顶端接有电源．将一根质量为m的直导体棒ab放在两轨道上，且与两轨道垂直．已知轨道和导体棒的电阻及电源的内电阻均不能忽略，通过导体棒的恒定电流大小为I，方向由a到b，图11乙为图甲沿a→b方向观察的平面图．若重力加速度为g，在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场，使导体棒在轨道上保持静止．
    （1）请在图11乙所示的平面图中画出导体棒受力的示意图；
    （2）求出磁场对导体棒的安培力的大小；
    （3）如果改变导轨所在空间的磁场方向，试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B的最小值的大小和方向．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    欧阳瑞雪同学做“探究求合力的方法”实验时，进行了如下操作：
    （1）他的实验步骤是：
    A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；
    B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；
    C．用两个弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧秤的示数；
    D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；
    E．只用一只弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示；
    F．比较力F′与F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论．
    上述步骤中：①有重要遗漏的步骤的序号是______和______；②遗漏的内容分别是
    ______和______．
    （2）他根据测量结果在白纸上画出如图所示的图（F与AO共线），图中______是F1与F2合成的理论值；______是F1与F2合成的实际值．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    实验装置如图1所示：一木块放在水平长木板上，左侧栓有一细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连．木块右侧与打点计时器的纸带相连．在重物牵引下，木块在木板上向左运动，重物落地后，木块继续向左做匀减速运动，图2给出了重物落地后，打点计时器在纸带上打出的一些点，试根据给出的数据，求木块与木板间的动摩擦因数μ．要求写出主要的运算过程．（打点计时器所用交流电频率为50Hz，不计纸带与木块间的拉力．重力加速度取g=10m/s2．）

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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    如图所示，一小球从A点由静止开始沿斜面做匀变速直线运动，若到达B点时速度为v，到达C点时速度为2v，则AB:BC等于　


    1. A.
      1∶1
    2. B.
      1∶2
    3. C.
      1∶3
    4. D.
      1∶4

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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    如图所示，跨在光滑圆柱体侧面上的轻绳两端分别系有质量为mA、mB的小球，系统处于静止状态．A、B小球与圆心的连线分别与水平面成60°和30°角，则两球的质量之比和剪断轻绳时两球的加速度之比分别为


    1. A.
      数学公式：1　　1：数学公式
    2. B.
      1：1　　1：数学公式
    3. C.
      数学公式：1　　1：1
    4. D.
      1：1　　1：2

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    如图（a）所示，倾角为θ的光滑斜面固定在水平地面上，一物体在水平推力F的作用下沿斜面向上运动，逐渐增大F，物体的加速度随之改变，其加速度a随F变化的图象如图（b）所示．根据图（b）中所提供的信息可以计算出物体的质量为________kg；若斜面粗糙，其他条件保持不变，请在图（b）中画出改变F后，物体加速度a随F变化的大致图象．

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