题目内容
16．
某实验小组利用图示装置验证动量守恒定律，光滑水平桌面上有一轻弹簧，原长很短，小球A、B将弹簧压缩至某一长度后由静止释放，A、B被弹开后沿桌面边缘飞出，落至水平地面上的M、N两点．用天平测出小球A、B的质量m1、m2，用刻度尺测量M、N点到桌面左右边缘的水平距离分别为x1、x2．已知重力加速度为g①只要实验数据满足关系式m1x1=m2x2（用以上物理量符号表示），就能验证动量守恒定律．
②该小组认为，利用此实验的装置及测量仪器还可以测定弹簧被压缩的弹性势能．那么除了以上测量数据，还必须测量桌面到地面的高度h（用文字及相应符号表示），弹性势能的表达式：$\frac{g}{4h}（{m}_{1}{x}_{1}^{2}+{m}_{2}{x}_{2}^{2}）$（用以上对应物理量符号表示）
分析 ①由静止释放后，两球离开桌面做平抛运动，由于高度相等，则平抛的时间相等，水平位移与初速度成正比，把平抛的时间作为时间单位，小球的水平位移可替代平抛运动的初速度．将需要验证的关系速度用水平位移替代．即可进行分析求解；
②对系统根据能量守恒定律列式可得到弹性势能的表达式．
解答 解：①球离开桌面后做平抛运动，取A的初速度方向为正方向，两球质量和平抛初速度分别为：m1、m2，v1、v2，平抛运动的水平位移分别为x1、x2，平抛运动的时间为t．需要验证的方程：0=m1v1-m2v2，其中${v}_{1}=\frac{{x}_{1}}{t}$，${v}_{2}=\frac{{x}_{2}}{t}$
代入得到：m1x1=m2x2，
②平抛运动竖直方向：$h=\frac{1}{2}g{t}^{2}$，得到：$t=\sqrt{\frac{2h}{g}}$
对系统根据能量守恒定律有：${E}_{P}=\frac{1}{2}{m}_{1}{v}_{1}^{2}+\frac{1}{2}{m}_{2}{v}_{2}^{2}$
代入速度和时间得到：${E}_{P}=\frac{g}{4h}（{m}_{1}{x}_{1}^{2}+{m}_{2}{x}_{2}^{2}）$，故还需要测量桌面到地面的高度h，
故答案为：①m1x1=m2x2；
②桌面到地面的高度h，$\frac{g}{4h}（{m}_{1}{x}_{1}^{2}+{m}_{2}{x}_{2}^{2}）$
点评 本题是运用等效思维方法，将水平速度变成水平位移进行测量，利用了平抛运动的规律；落地时间相等，这样将不便验证的方程变成容易验证．要注意体会本实验方法．
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6．
如图所示，利用一根粗细均匀的金属丝弯成矩形导轨abcda，ab=4bc．导体棒ef的电阻是bc段电阻的两倍，匀强磁场垂直于导轨平面，当用平行于导轨的外力F将导体棒ef由靠近bc位置匀速向右移动到靠近ad位置的过程中，则（ ）
如图所示，利用一根粗细均匀的金属丝弯成矩形导轨abcda，ab=4bc．导体棒ef的电阻是bc段电阻的两倍，匀强磁场垂直于导轨平面，当用平行于导轨的外力F将导体棒ef由靠近bc位置匀速向右移动到靠近ad位置的过程中，则（ ）| A． | 导体棒ef两端的电压不变 | |
| B． | 导体棒f端电势比e端电势低 | |
| C． | 拉力F的功率先减小后增大 | |
| D． | 导轨abcda消耗的电功率先增大后减小 |
7．
如图所示，在光滑绝缘的水平面上有三个质量均为m的小球A、B、C（均可视为质点），其中A球带电量为q，其余两球均不带电．已知A与B、B与C间的距离均为L，A与C间的距离为$\sqrt{3}$L，整个装置处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中．现给A球一个初速度v0，使其在磁场中运动，先后与另外两球发生完全非弹性碰撞后结合在一起继续在水平桌面上做匀速圆周运动．关于A球的初速度v0的大小和方向，下列说法正确的是（ ）
如图所示，在光滑绝缘的水平面上有三个质量均为m的小球A、B、C（均可视为质点），其中A球带电量为q，其余两球均不带电．已知A与B、B与C间的距离均为L，A与C间的距离为$\sqrt{3}$L，整个装置处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中．现给A球一个初速度v0，使其在磁场中运动，先后与另外两球发生完全非弹性碰撞后结合在一起继续在水平桌面上做匀速圆周运动．关于A球的初速度v0的大小和方向，下列说法正确的是（ ）| A． | v0=$\frac{\sqrt{3}BqL}{2m}$，方向与AB边成30°角 | B． | v0=$\frac{\sqrt{3}BqL}{2m}$，方向与AB边成150°角 | ||
| C． | v0=$\frac{BqL}{m}$，方向与AB边成30°角 | D． | v0=$\frac{BqL}{m}$，方向与AB边成150°角 |
如图所示，一质量m=2kg的物体静止在光滑水平面上，与水平方向的夹角θ=37°、大小F=3N的恒力作用于该物体，历时t=10s．取sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
11．
如图所示为某小型电站高压输电示意图．发电机输出功率、输出电压均恒定，输电线电阻不变．升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2．下列说法正确的是（ ）
如图所示为某小型电站高压输电示意图．发电机输出功率、输出电压均恒定，输电线电阻不变．升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2．下列说法正确的是（ ）| A． | 采用高压输电可以增大输电线中的电流 | |
| B． | 输电线损耗的功率为$\frac{{{U}_{2}}^{2}}{r}$ | |
| C． | 将P下移，用户获得的电压将降低 | |
| D． | 将P下移，用户获得的功率将增大 |
如图，一个足够长平板小车置于光滑水平面上，其右端恰好与一个$\frac{1}{4}$光滑圆弧轨道AB的底端平滑连接，小车质量M=4.0kg，圆弧轨道半径R=0.45m．现将一质量m=2.0kg的小滑块，由轨道顶端A点无初速度释放，滑块滑到B端后冲上小车，已知滑块和小车间的动摩擦因数μ=0.4．重力加速度g=10m/s2．求：
8．
图为某卫星发射的原理图，卫星首先进入近地圆轨道，在P点加速进入椭圆轨道，在Q点进入预定的圆轨道，已知地球半径为R，预定圆轨道的半径为5R，下列说法正确的是（ ）
图为某卫星发射的原理图，卫星首先进入近地圆轨道，在P点加速进入椭圆轨道，在Q点进入预定的圆轨道，已知地球半径为R，预定圆轨道的半径为5R，下列说法正确的是（ ）| A． | 卫星在近地圆轨道上的线速度小于预定轨道上的线速度 | |
| B． | 卫星在椭圆轨道与预定圆轨道上运行时经过Q点时加速度相同 | |
| C． | 卫星在近地圆轨道上的机械能大于在预定轨道上的机械能 | |
| D． | 卫星在椭圆轨道与预定轨道运动的周期之比为3$\sqrt{15}$：25 |
5．
利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小，实验时让质量为M的某消防员从一平台上自由下落，落地过程中先双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了一小段距离，最后停止，用这种方法获得消防员受到地面冲击力随时间变化的图线如图所示．（由图可知Fm＜2Mg）根据图线所提供的信息，在落地过程中下列判断正确的是（ ）
利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小，实验时让质量为M的某消防员从一平台上自由下落，落地过程中先双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了一小段距离，最后停止，用这种方法获得消防员受到地面冲击力随时间变化的图线如图所示．（由图可知Fm＜2Mg）根据图线所提供的信息，在落地过程中下列判断正确的是（ ）| A． | t1时刻消防员的速度最大 | B． | t2时刻消防员的动能最大 | ||
| C． | t3时刻消防员的加速度最大 | D． | t4时刻消防员的合外力最大 |
