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    【题目】如图所示，一根轻绳一端固定在O点，另一端拴一质量m=0.1kg的小球静止于A点，其右方有底面半径r=0.2m的转筒，转筒顶端与A等高，筒底端左侧有一小孔，距顶端h=0.8m。开始时小球处于O点所在水平面上方30°的位置B处且细绳刚好伸直，OB及OA与转筒的轴线在同一竖直平面内，小孔此时也位于该竖直平面内。将小球从B点由静止释放，小球经过A点时速度vA=2m/s，此时轻绳突然断掉，同时转筒立刻以某一角速度做匀速转动，最终小球恰好进入小孔．取g=10m/s2，不计空气阻力。求：

    (1)转筒轴线与A点的距离d

    (2)转筒转动的角速度ω

    (3)轻绳的长度L

    【答案】(1)1.99m (2) （n=1、2、3……）（3）0.8m

    【解析】

    (1) 滑块从A点到进入小孔的时间

    解得

    (2) 在小球平抛的时间内，圆桶必须恰好转整数转，小球才能钻入小孔，则有

    解得

    (3) 设绳子刚好拉紧时为点C，从B到C由动能定理得

    小球到达C点后沿绳方向速度消失，垂直绳方向得速度为

    从C到A，只有重力做功，由机械能守恒定律

    由上解得

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    【题目】如图，理想变压器上接有3个完全相同的灯泡，其中1个灯泡与原线圈串联，另外2个灯泡并联后接在副线圈两端。已知交流电源的电压usin100t（V），3个灯泡均正常发光，忽略导线电阻，则变压器（ ）

    A.副线圈电压的频率为100Hz

    B.原线圈两端的电压为12V

    C.原副线圈的电流比为2︰1

    D.原副线圈的匝数比为2︰1

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，质量为3kg的小车A上用质量不计的细绳悬挂一质量为5kg的小球C，A和C一起以5m/s的速度在光滑水平轨道上匀速运动，后来与质量为2kg的原来静止的小车B碰撞后粘合在一起，已知A、B相碰的时间极短。求：碰撞后小球C能上升的最大高度是多少？取g=10m/s2。

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图A、B、C三个物块放在水平的圆盘上，它们的质量关系是mA=2mB=2mC，它们与转轴的距离的关系是2rA=2rB=rC，三个物块与圆盘表面的动摩擦因数都为μ，且它们与圆盘间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，当圆盘转动时，A、B、C都不滑动，则(　　)

    A.C的向心加速度最大

    B.B的摩擦力最小

    C.当圆盘转速增大时，B比A先滑动

    D.当圆盘转速增大时，C比B先滑动

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】一快艇要从岸边某处到达河中离岸100m远的浮标处，已知快艇在静水中的速度图象如图所示，流水的速度图象如图所示，假设行驶中快艇在静水中航行的分速度方向选定后就不再改变，则(　　)

    A.快艇的运动轨迹可能是直线

    B.快艇的运动轨迹只可能是曲线

    C.最快到达浮标处通过的位移为100 m

    D.最快到达浮标处所用时间为20 s

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，某玻璃砖的截面由半圆和正三角形组成，半圆的直径为d，正三角形的边长也为d，一束单色光从AB边的中点D垂直于BC射入玻璃砖中，结果折射光线刚好通过半圆的圆心O，光在真空中的传播速度为c，求：

    ①光在玻璃砖中传播的时间（不考虑光的反射）.

    ②人射光线的方向不变，将光在AB面上的入射点下移，使折射光线刚好能照射到圆的底部，入射点沿AB移动的距离为多少？这时光束在圆的底部经玻璃砖折射后的折射角为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量及相关计算，即可验证机械能守恒定律．

    (1)下面列举了该实验的几个操作步骤：

    A．按照图示的装置安装器件；

    B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；

    C．用天平测出重锤的质量；

    D．先接通电源开关，然后释放悬挂纸带的夹子打出一条纸带；

    E．测量纸带上某些点间的距离;

    F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．

    其中没有必要进行或者操作不当的步骤是____________________．

    (2)在一次实验中，质量为m的重锤自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图乙所示(相邻计数点时间间隔为0.02 s)，长度单位cm，那么从起点O到打下计数点B的过程中重力势能的减少量ΔEp＝________ J，此过程中重锤动能的增加量ΔEk＝________ J(g取9.8 m/s2，结果数据均保留至小数点后两位)；通过计算，数值上ΔEp________ΔEk(填“＞”“＝”或“＜”)，这是因为_________________________．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示 “牛顿摆”装置，5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上，5根轻绳互相平行，5个钢球彼此紧密排列，球心等高。用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球。当把小球1向左拉起一定高度，如图甲所示，然后由静止释放，在极短时间内经过小球间的相互碰撞，可观察到球5向右摆起，且达到的最大高度与球1的释放高度相同，如图乙所示。关于此实验，下列说法中正确的是（ ）

    A. 上述实验过程中，5个小球组成的系统机械能守恒，动量守恒

    B. 上述实验过程中，5个小球组成的系统机械能不守恒，动量不守恒

    C. 如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度（如图丙所示），同时由静止释放，经碰撞后，小球4、5一起向右摆起，且上升的最大高度高于小球1、2、3的释放高度

    D. 如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度（如图丙所示），同时由静止释放，经碰撞后，小球3、4、5一起向右摆起，且上升的最大高度与小球1、2、3的释放高度相同

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】飞行器常用的动力系统．某种推进器设计的简化原理如图1，截面半径为R的圆柱腔分别为两个工作区，I为电离区，将氙气电离获得1价正离子；Ⅱ为加速区，长度为L，两端加有电压，形成轴向的匀强电场．I区产生的正离子以接近0的初速度进入Ⅱ区，被加速后以速度vM从右侧喷出．Ⅰ区内有轴向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在离轴线处的C点持续射出一定速度范围的电子．假设射出的电子仅在垂直于轴线的截面上运动，截面如图2所示（从左向右看）．电子的初速度方向与中心O点和C点的连线成α角（0＜α＜90）．推进器工作时，向I区注入稀薄的氙气．电子使氙气电离的最小速度为v0，电子在I区内不与器壁相碰且能到达的区域越大，电离效果越好．已知离子质量为M；电子质量为m，电量为e．（电子碰到器壁即被吸收，不考虑电子间的碰撞）．

    (1)求II区的加速电压及离子的加速度大小；

    (2)为取得好的电离效果，请判断I区中的磁场方向（按图2说明是“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”）；

    (3) α为90时，要取得好的电离效果，求射出的电子速率v的范围；

    (4)要取得好的电离效果，求射出的电子最大速率vM与α的关系．

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