题目内容

20．一运动员从高空落向弹性木板A，如图所示，然后随木板一同向下运动到最低点B．如不计能量损耗，从A位置到B位置的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．运动员刚到达位置A时，所受的力是平衡的
B．运动员到达位置B时，所受到的力是平衡的
C．运动员刚到达位置A时，其动能最大
D．运动员到达位置B时，其机械能最小

分析 当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时受平衡力作用；
动能与物体的质量和速度有关，当物体的质量越大，速度越大时，其动能越大；
重力势能与物体的质量和高度有关，当物体的质量越大，位置越高，其重力势能越大；
弹性势能与物体的弹性形变有关，弹性形变越大，弹性势能越大．

解答 解：A、运动员刚到达位置A时，弹力为零，因此弹力小于重力，因此受非平衡力作用，故A错误；
B、运动员刚到达位置B时，弹力最大，即弹力大于重力，因此受非平衡力作用，故B错误；
C、运动员从B到A的过程中，弹力逐渐减小，刚重力与弹力相等时，速度最大，因此运动员到达A点时，动能不是最大，故C错误；
D、运动员到达位置B时，重力势能最小，并将人的动能转化为了木板的弹性势能，故此位置人的机械能最小，故D正确．
故选D．

点评 本题考查平衡力的条件以及动能、重力势能和弹性势能的影响因素，具有一定的难度．

练习册系列答案
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6．如图所示，使用滑轮组用200N 竖直向上的拉力，将480N的物体以0.3m/s的速度匀速提升，拉力的功率180W．如果使用该滑轮组匀速提升的物体重680N，则机械效率为85%．（不计摩擦和绳重）
11．要测量一只额定电压为2.5V小灯泡的电阻（电阻大约在6-10Ω之间），阳阳同学连接了如图所示的电路．
（1）在连接电路时，开关应断开（选填“断开”或“闭合”），滑片应移到B（选填“A”或“B”）处．
（2）闭合开关后，阳阳发现电压表、电流表均有示数，但小灯泡不亮，经检查，电路连接无误，各元件完好那么可能的原因是此时滑片处于最大阻值处，此时电路电流太小，灯泡的实际功率太小，灯泡不足以发光，为了能使小灯泡发光，下一步应进行的操作移动滑片观察灯泡是否发光．
（3）实验完成后，阳阳将有关数据和现象填在表格里：由此可知，小灯泡在正常发光时的电阻是8.3Ω．（保留一位小数）从表中数据可知，灯丝的电阻随两端电压的增加而变大，电阻变化的本质是灯丝的电阻随温度升高而增大．
次数电压U/V电流I/A灯泡亮度
11.50.2灯光微弱
22.20.26较暗
32.50.3正常发光
43.00.32很亮
8．某科研兴趣小组对超声波充电汽车进行了研究．研究发现：通过安置在插座上的电流转换器，将电能转换为超声波，电动小车上的接收器收到超声波讯号，可以将其能量转换为电能为电池充电（如图1所示）．接收器接收到的超声波功率与它和转换器间距离L的平方成反比，它将超声波能量转化为电能并储存在电池中的效率为50%，当小车与转换器间距离L0=1m时，接收器接收到的超声波功率P0=8w．当小车在平直路面上以0.2m/s的速度匀速行驶时，所消耗的电池电能的80%用于维持小车匀速行驶，小车受到的阻力为16N．
该科研兴趣小组还对小车的转向指示灯电路进行了研究，并设计了如图2甲所示的小车转向指示灯电路模型，接通相应指示灯后，该指示灯会亮、暗（微弱发光）交替闪烁发光．电路中电源电压恒为6伏，指示灯的规格为“6V 3W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计．
请据此解答下列问题：

（1）小车在平直路面上以0.2m/s的速度匀速行驶5min过程中消耗的电池电能多大？
（2）若充电时小车与转换器间距L=2m，2h内所充电能使小车以0.2m/s的速度匀速行驶多远？
（3）当转向开关与触点“2和3”接通时，右转指示灯两端实际电压变化规律如图2乙所示．已知当右转指示灯微弱发光时，其两端实际电压为Ux，消耗的实际功率为额定功率的$\frac{1}{25}$．求：
①右转指示灯闪烁交替工作30秒消耗的电能．
②定值电阻R0的阻值．（指示灯的电阻不变）
15．小明在探究利用杠杆做功的实践活动中，将重G为15N的物体的挂在一粗细相同、质量均匀的长硬棒的中点，手竖直提起棒的另一端，用10N的拉力使物体在2s内缓慢匀速提升了0．lm．如图所示 （不计摩擦）．
（1）重物上升的速度0.05m/s；
（2）小明利用杠杆所做的有用功1.5J，做功的功率1W，杠杆的机械效率75%；
（3）长硬棒自身的重力5N．若把重物向支点移动一段距离，则将该重物缓慢匀速提升时杠杆的机械效率将变小（填变大、变小或不变）．
5．电流磁场的研究
（1）如图甲所示的实验，闭合开关前，小磁针静止且能指向南北，这是因为地磁场的作用；闭合开关后，导线下方的小磁针偏转，说明通电导体周围存在磁场，这一发现是丹麦科学家奥斯特首先完成的．
（2）为探究通电直导线周围的磁场分布情况，用小磁针、铁屑、硬纸板等，做了如图乙所示的实验，发现了直导线周围的磁场是以导线为圆心的同心圆圈，请你用图乙的情景判断图丙中小磁针N极将转向纸外．（选填“转向纸内”、“转向纸外”或“保持不动”）

（3）在做“探究通电螺旋管外部磁场的方向”的实验时，在螺线管周围摆放了一些小磁针通电后小磁针的指向如图丁所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似．改变螺线管中的电流方向，发现小磁针静止时北极所指方向与原来相反，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关．
（4）写出增强通电螺线管周围磁场的一个方法增大电流．
12．如图所示，中国职业篮球联赛比赛开场时，裁判员竖直向上抛出篮球．对篮球离开手后向上运动到一定高度又向下落的过程，下列说法正确的是（　　）
A．篮球在上升过程中，受到的合力方向竖直向下
B．篮球在上升过程中，动能增加，重力势能减小
C．篮球在下落过程中，篮球所受重力做功越来越快
D．篮球在下落过程中，速度越来越大，是因为篮球具有惯性
9．如图所示电路，电压表和电流表分别测量小灯泡L1和L2，开关闭合灯泡均能发光，L1的电阻比L2的大，则（　　）
A．V1示数小于V2B．V示数等于V1C．A示数大于A1D．A1示数大于A2
10．以下是小雨在家中做家务时联想到的物理知识，错误的是（　　）
A．把鸡蛋往灶台上一磕，鸡蛋就破了，这是利用物体间力的作用是相互的
B．将衣服展开晾在通风处，是通过增大液体表面积和加快液面上的空气流速来加快蒸发的
C．水开时壶盖被水蒸气顶起，是内能转化为机械能
D．给花浇水的洒水壶的原理是大气压

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