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    9．小明利用如图甲所示的装置来“探究恒力做功与动能改变的关系”．

    （1）适当垫高木板是为了平衡摩擦力；
    （2）如图乙所示是某次实验中得的一条纸带的一部分，其中O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则打B点时小车的瞬时速度大小为0.653m/s（保留三位有效数字）．
    （3）他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成的CD（填写字母代号）．
    A．在接通电源的同时释放了小车
    B．小车释放时离打点计时器太近
    C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉
    D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力．

    分析 （1）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功．
    （2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度；
    （3）根据W=mgs求出砂桶及砂的总重力做功，根据匀变速直线运动的平均速度等于中点时刻的瞬时速度求A、B的速度，即可得到动能的变化量，从而写出探究结果表达式即可．

    解答 解：（1）适当垫高木板是为了平衡摩擦力，用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功，
    （2）B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.1859-0.0553}{0.2}$=0.653m/s，
    （3）他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，从功能关系看出：该实验一定有机械能转化为内能的，即试验中有存在摩擦力没有被平衡掉；还有该实验要求，只有当小车的质量远大于砝码的质量时，小车的拉力才近似等于砝码的重力，故AB错误，CD正确．
    故选：CD
    故答案为：（1）平衡摩擦力；（2）0.653；（3）CD

    点评 明确实验原理往往是解决实验问题的关键，该实验的一些操作和要求与探究力、加速度、质量之间关系的实验类似可以类比学习．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    3．如图所示是A、B两质点从同一地点运动的x-t图象，则下列说法中正确的是（　　）
    A．A质点以20m/s的速度匀速运动
    B．B质点先沿正方向做直线运动，后沿负方向做直线运动
    C．A、B两质点在4s末相遇
    D．B质点最初4s做加速运动，后4s做减速运动

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．如图所示，球的质量为m，斜面体的质量为m′，倾角θ=53°，球光滑，它与墙面、斜面之间没有摩擦力作用，斜面体静止在粗糙的水平面上，求这时地面对斜面体的支持力以及静摩擦力分别为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    17．如图所示，两水平放置的平行金属板a、b，板长L=0.2m，板间距d=0.2m，两金属板间加可调控的电压U，且保证a板带负电，b带正电，忽略电场的边缘效应，在金属板右侧有一磁场区域，其左右总宽度s=0.4m，上下范围足够大，磁场边界MN和PQ均与金属板垂直，磁场区域被等宽地划分为n（正整数）个竖直区间，磁感应强度大小均为B=5×10-3T，方向从左向右为垂直纸面向外、向内、向外…．在极板左端有一粒子源，不断地向右沿着与两板等距的水平线OO′发射比荷$\frac{q}{m}$=1×108C/kg、初速度为v0=2×105m/s的带正电粒子．忽略粒子重力以及它们之间的相互作用．
    （1）当取U何值时，带电粒子射出电场时的速度偏向角最大；
    （2）若n=1，即只有一个磁场区间，其方向垂直纸面向外，则当电压由0连续增大到U过程中带电粒子射出磁场时与边界PQ相交的区域的宽度；
    （3）若n趋向无穷大，则偏离电场的带电粒子在磁场中运动的时间t为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    4．在真空中A、B两点分别放置等量异种电荷，在电场中通过A、B两点的竖直平面内对称位置取一个矩形路径abcd，如图所示，现将一电子沿abcd移动一周，则下列判断正确的是（　　）
    A．由a→b电场力做负功，电子的电势能增加
    B．由b→c电场对电子先做负功，后做正功，总功为零
    C．由c→d电子的电势能先减小后增加
    D．由d→a电子的电势能先增加后减小，电势能总增加量为零

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    14．如图所示，在等量正点电荷形成的电场中，它们连线的中垂线ab上，有一电子仅在电场力的作用下，从静止开始由a运动到b的过程中（a、b相对O对称），下列说法正确的是（　　）
    A．电子的动能先增加后减少B．电子的动能先减少后增加
    C．电子的电势能先减少后增加D．电子的电势能先增加后减少

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    1．某实验小组采用如图甲所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，打点计时器工作频率为50Hz．

    （1）实验中木板略微倾斜，这样做C（填答案前的字母）．
    A．是为了释放小车后，小车能匀加速下滑
    B．是为了增大橡皮筋对小车的弹力
    C．是为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
    D．是为了使橡皮筋松弛后小车做匀加速运动
    （2）某同学通过实验得到如图丙所示的纸带，关于小车速度的测量，正确的操作应该是测量BC（填“BC”或“AB”）两点间距计算小车的速度．
    3）若根据多次测量数据画出的W-v草图如图乙所示，根据图线形状可知，对W与v的关系作出的以下猜想肯定不正确的是AB．
    A．W∝$\sqrt{v}$B．W∝$\frac{1}{v}$C．W∝v2D．W∝v3

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    18．如图，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1.0V、2.0V、3.0V、则下列说法正确的是（　　）
    A．CD是一条等势线
    B．匀强电场的场强大小为$\frac{20\sqrt{3}}{3}$ V/m
    C．电荷量为1.6×10-19 C的正点电荷从E点移到F点，电荷    克服电场力做功为1.6×10-19 J
    D．电荷量为1.6×10-19 C的负点电荷从F点移到D点，电荷的电势能减少4.8×10-19 J

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    19．某同学利用图甲示的实验装置，探究小车在均匀长木板上的运动规律．

    （1）在小车做匀加速直线运动时打出一条纸带，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，图乙中所示的是每打5个点所取的计数点，x1=3.62cm，x4=5.12cm，由图中数据可求得：小车的加速度为0.50m/s2，第3个计数点与第2个计数点的距离（即x2）约为4.62cm．
    （2）用该实验装置探究ɑ与F、M之间的关系，要用钩码（质量m）的重力表示小车所受的细线拉力，需满足M＞＞m，满足此条件做实验时，得到一系列加速度a与合外力F的对应数据，画出a-F关系图象，如图丙所示，若不计滑轮摩擦及纸带阻力的影响，由图象可知，实验操作中不当之处为没有破坏摩擦力或平衡摩擦力不足
    小车的质量M=1kg；如果实验时，在小车和钩码之间接一个不计质量的微型力传感器用来测量拉力F，从理论上分析，该实验图线的斜率将变大（填“变大”、“变小”或“不变”）．
    （3）为了验证动能定理，在用钩码的重力表示小车所受合外力的条件下，在图乙纸带中1、3两点间对小车用实验验证动能定理的表达式为mg（x2+x3）=$\frac{M}{8{t}^{2}}$[（x3+x4）2-（x1+x2）2]（用题中所涉及数据的字母表示，两个计数点间的时间间隔用t表示）

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