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    16．如图所示的装置为质量都为m的两个钢珠M、N分别固定在一长为2L轻质杆两端，杆的中点有一固定的转轴，当钢珠M具有一水平的速度$\sqrt{2gL}$时，两钢珠可绕转轴在竖直面内做匀速圆周运动，忽略空气阻力及一切摩擦力，重力加速度用g表示，则（　　）
    A．整个运动过程中钢珠N的机械能不变
    B．钢珠M由图示的位置运动到最低点的过程中，轻杆对M做了2mgL的正功
    C．当轻杆呈水平状态时，钢珠M对杆的作用力为$\sqrt{5}$mg
    D．当轻杆由图示位置转过180°时，轻杆对钢珠N的作用力为mg

    分析 两个钢珠在竖直面内做匀速圆周运动，动能不变，重力势能变化，可以判断出机械能是变化的．在运动的过程中受重力和杆的弹力作用，杆的弹力和重力的合力提供向心力，故钢珠在最高点与最低点时杆的弹力的方向一定与杆平行，但可能与杆同向，也可能与杆反向．最低点时方向肯定向上．

    解答 解：A、两个钢珠在竖直面内做匀速圆周运动，动能不变，重力势能不断变化，所以其机械能不守恒．故A错误；
    B、钢珠M由图示的位置运动到最低点的过程中，动能不变，重力对其做功是mg•2L，根据动能定理知，总功为零，则杆对M做功为-2mgL．故B错误；
    C、当轻杆呈水平状态时，杆的弹力和重力的合力提供向心力，M的受力如图，则：F=$\sqrt{（mg）^{2}+（m\frac{{v}^{2}}{L}）^{2}}$=$\sqrt{5}$mg．故C正确；
    D、N到达最高点时，设在最高点时，假设杆的作用力向下，根据向心力公式得：
       mg+F=m$\frac{{v}^{2}}{L}$
    解得：T=mg．故D正确
    故选：CD

    点评 该题中两钢珠都做匀速圆周运动，均由合力充当向心力，要注意杆对小球可以是拉力，可以是支持力，要注意对小球的受力分析．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    6．某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图所示，下列说法中正确的是（　　）
    A．交变电流的频率为0.02 Hz
    B．若发电机线圈电阻为0.4Ω，则其产生的热功率为5 W
    C．交变电流的瞬时值表达式为i=5cos （50πt） A
    D．在t=0.01 s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    7．如图所示，在竖直立于地面的两杆A、B之间拉一根细绳AC，两杆相距为d，细绳与杆间成45°角，绳的A端在A杆顶端．一只小猴（可看做质点）爬上A杆距杆顶h处，以一定的水平速度v0向右跳出，若要想小猴有两次抓住细绳的机会，那么（　　）
    A．初速度v0必须大于$\sqrt{2gh}$B．初速度必须满足$\sqrt{2gh}$＜v0＜d$\sqrt{\frac{g}{2（d-h）}}$
    C．h必须满足0＜h＜$\frac{d}{2}$D．h必须满足0＜h＜d

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．卢瑟福的散射实验证明，两个原子核之间的斥力，在它们之间距离小到10-14m时，还能遵守库仑定律．试求两个质子在相距10-14m时的加速度．（已知质子的质量是1.67×10-27kg）

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    11．如图所示，小球从“离心轨道”上滑下，若小球经过A点时开始脱离圆环，则小球将做（　　）
    A．自由落体运动B．平抛运动C．斜上抛运动D．竖直上抛运动

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    4．如图所示，为一圆形区域的匀强磁场，从O点沿半径方向射出速度均为v的不同带电粒子，其中带电粒子1从A点飞出磁场，带电粒子2从C点飞出磁场，不考虑带电粒子的重力和相互影响，则（　　）
    A．带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间的比值为2：1
    B．带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间的比值为2：3
    C．带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷的比值为$\sqrt{3}$：1
    D．带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷的比值为3：1

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    11．兴趣小组的同学想测量一捆带绝缘漆的镍铬合金丝的长度．
    （1）如图1所示，他们用螺旋测微器测得合金丝的直径d=0.200mm．查得镍铬合金丝的电阻率为，若测出合金丝的电阻为R，则合金丝的长度可以根据公式L=$\frac{πR{d}^{2}}{4ρ}$求出（用ρ、d、R 表示）．
    （2）他们用表盘如图2所示的多用电表测量合金丝的电阻．先将选择开关调到电阻挡的“X10”位置，将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插扎，把两笔尖相互接触，调节T（选填“S”或“T”），使多用电表的指针指向电阻挡的0（选填“0”或“∞”）刻线．之后将红、黑表笔的笔尖分别与合金丝两端接触，发现指针偏转角度过大，于是他们将选择开关调到电阻挡的×1（选填“X1”或“X100”）位置．

    （3）正确选择挡位并重新调零后，他们将红、黑表笔分别与合金丝的两端接触，测得合金丝的电阻为15Ω．他们还想用伏安法测量合金丝的电阻时，发现实验室提供的电表内阻约0.5Ω，电压表内阻约3kΩ．为减小测量误差，在实验中应采用图3中的甲（选填“甲”或“乙”）电路．
    （4）他们选择合适的电路后，分别用最大阻值是5Ω、50Ω、2000Ω 的三种滑动变阻器做限流电阻．当滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动的过程中，根据实验数据，分别做出电压表读数U随滑片移动距离x的关系曲线a、b、c．如图4所示．用最大阻值为2000Ω 的滑动变阻器做实验得到的图线是图中的a（选填“a”、“b”或“c”）为减小实验误差，应选择图中的b（选填“a”、“b”或“c”）所对应的滑动变阻器．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    8．某同学要测量额定电压为3V的某圆柱体电阻R的电阻率ρ．

    （1）用游标卡尺测量其长度，如图1所示，则其长度L=70.15mm．
    （2）为精确测量R的阻值，该同学先用电表粗测其电阻约为150Ω．
    再进一步精确测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材：
    A．灵敏电流计G（量程200μA，内阻100Ω）
    B．电流表（量程3A，内阻约0.3Ω）
    C．电压表（量程3V，内阻约3kΩ）
    D．电压表（量程l5V，内阻约5kΩ）
    E．滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω）
    F．最大阻值为99.99Ω的电阻箱R2
    以及电源E（电动势4V，内阻可忽略）、电键、导线若干，
    为了提高测量精确度并且使电阻R两端电压调节范围尽可能大，除电源、滑动变阻器R1、电键、导线以外还应选择的最恰当器材（只需填器材前面的字母）有A、C、F．（只要一项不全或不正确则得0分）．
    （3）请在如图2方框中画出你设计的电路图．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．如图所示，ABC为竖直平面内的金属半圆环，AC连线水平，AB为固定在A、B两点间的直的金属棒，在直棒上和圆环的BC部分分别套着两个相同的小环M、N，现让半圆环绕对称轴以角速度ω做匀速转动，半圆环的半径为R，小圆环的质量均为m，棒和半圆环均光滑，已知重力加速度为g，小环可视为质点，则M、N两环做圆周运动的线速度之比为（　　）
    A．$\frac{g}{\sqrt{{R}^{2}{ω}^{4}-{g}^{2}}}$B．$\frac{\sqrt{{g}^{2}-{R}^{2}{ω}^{4}}}{g}$C．$\frac{g}{\sqrt{{g}^{2}-{R}^{2}{ω}^{4}}}$D．$\frac{\sqrt{{R}^{2}{ω}^{4}-{g}^{2}}}{g}$

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