题目内容
6．
某活动小组利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律．钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB．实验中，用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度．测出两光电门间的距离为h，当地的重力加速度为g．（1）用游标卡尺测量钢球的直径如图乙所示，钢球直径d=1.02cm．
（2）要验证机械能守恒，只要比较D．
A．d2（$\frac{1}{{{t}_{A}}^{2}}$-$\frac{1}{{{t}_{B}}^{2}}$）与gh是否相等 B．d2（$\frac{1}{{{t}_{A}}^{2}}$-$\frac{1}{{{t}_{B}}^{2}}$）与2gh是否相等
C．d2（$\frac{1}{{{t}_{B}}^{2}}$-$\frac{1}{{{t}_{A}}^{2}}$）与gh是否相等 D．d2（$\frac{1}{{{t}_{B}}^{2}}$-$\frac{1}{{{t}_{A}}^{2}}$）与2gh是否相等．
（3）分析可知，钢球通过光电门的平均速度＜（填“＞”“=”“＜”）钢球球心通过光电门的瞬时速度．
分析 （1）解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．
（2）利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，由此可以求出小铁球通过光电门时的瞬时速度，根据机械能守恒的表达式可以求出所要求的关系式．
（3）根据匀变速直线运动的规律判断求解．
解答 解：（1）游标卡尺的主尺读数为：1.0cm，游标尺上第2个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标读数为0.1×2mm=0.2mm=0.02cm，
所以最终读数为：1.02cm．
（2）利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故：v=$\frac{D}{t}$，
根据机械能守恒的表达式有：mgh=$\frac{1}{2}$mD2（$\frac{1}{{t}_{B}^{2}}$-$\frac{1}{{t}_{A}^{2}}$）
即只要比较D2（$\frac{1}{{t}_{B}^{2}}$-$\frac{1}{{t}_{A}^{2}}$）与2gh是否相等，故D正确，ABC错误．
（3）根据匀变速直线运动的规律得钢球通过光电门的平均速度等于这个过程中中间时刻速度，
所以钢球通过光电门的平均速度＜钢球球心通过光电门的瞬时速度，
故答案为：（1）1.02；
（2）D；
（3）＜．
点评 对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，正确使用这些基本仪器进行有关测量．
无论采用什么样的方法来验证机械能守恒，明确其实验原理都是解决问题的关键，同时在处理数据时，要灵活应用所学运动学的基本规律．
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16．如图所示，让一束电子和一束氢核以相同的初速度通过一偏转电场，则（ ）
| A． | 电子和氢核在电场中的运动时间相同 | |
| B． | 电子和氢核出电场时的偏角不同 | |
| C． | 电子和氢核出电场是动能相同 | |
| D． | 电子和氢核出电场是速度相同 |
在组成原子的核外电子、质量、中子之间存在强核力、电磁力、弱核力的作用，当受到外界的影响，原子（或原子核）会发生变化，这种变化过程可用下列力学物理模型来模拟：在足够长的光滑水平轨道上有三个小木块A、B、C，质量分别为mA=mB=1kg，mC=2kg．其中B与C用一个轻弹簧固定连接，开始时整个装置处于静止状态；A和B之间有少许塑胶炸药，A的左边有一个弹性挡板（小木块与弹性挡板碰撞过程没有能量损失）．现在引爆塑胶炸药（不计爆炸时间），若炸药爆炸产生的能量有E0=9J转化为A和B沿轨道方向的动能，A和B分开后，A恰好在B、C之间的弹簧第一次恢复到原长时追上B，并且与B发生碰撞后立即粘在一起．求：
如图所示，某人用轻绳牵住一只质量m=0.5kg的氢气球，因受水平风力的作用，系氢气球的轻绳与水平方向成37°角，已知空气对气球的浮力为14N，人的质量M=60kg，空气对人的浮力不计（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2），求：
1．
如图所示，A、B为两个固定的等量异种电荷，其连线中点为O，在连线上另有a、b两点，且ao=ob，今将另外两个点电荷（带电量分别为+q和-q）置于a点和b点，且中间用绝缘细杆将其固定形成电偶极子，已知aO间电压为U，取无穷远处电势能为零，则上述电偶极子所具有的电势能为（ ）
如图所示，A、B为两个固定的等量异种电荷，其连线中点为O，在连线上另有a、b两点，且ao=ob，今将另外两个点电荷（带电量分别为+q和-q）置于a点和b点，且中间用绝缘细杆将其固定形成电偶极子，已知aO间电压为U，取无穷远处电势能为零，则上述电偶极子所具有的电势能为（ ）| A． | 0 | B． | Uq | C． | 2Uq | D． | -2Uq |
电磁弹射器是航空母舰上舰载机起飞助推装置，现将电磁弹射器牵引战斗机起飞原理简化如下：两轨道的通电线路为超导材料，两轨道之间的匀强磁场对通有电流的“滑动电枢”产生安培力，这一动力通过“电枢滑动组”牵引战斗机加速起飞．已知两轨道间距为1m，“滑动电枢”的质量为500kg，被牵引飞机的质量为20吨．“滑动电枢”和飞机加速过程受到的空气阻力、摩擦阻力总和为飞机重力的0.01倍．加速时通过“滑动组”的电流为6000A，电磁弹射器提供的牵引力可看作恒力，在此力作用下飞机在2.5s内可匀加速至75m/s，取g=10m/s2，计算“滑动电枢”受到的安培力和轨道间匀强磁场的磁感应强度各是多大？（结果保留2位有效数字）．
18．
电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，一条形磁铁水平位于线圈的中心轴线上，如图所示，在N极接近线圈右端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是（ ）
电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，一条形磁铁水平位于线圈的中心轴线上，如图所示，在N极接近线圈右端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是（ ）| A． | 从a到b，左极板带正电 | B． | 从a到b，右极板带正电 | ||
| C． | 从b到a，左极板带正电 | D． | 从b到a，右极板带正电 |
如图所示，甲分子固定与坐标原点O，乙分子从无穷远处由静止释放，在分子力的作用下靠近甲．图中b点是引力最大处，d点是分子靠得最近处，则乙分子速率最大处是c点，乙分子加速度最大处是d点．