题目内容
19．
如图所示，一辆质量M=3kg的小车A静止在光滑的水平面上，小车上有一质量m=1kg的小滑块B．将一轻质弹簧压缩并锁定，此时弹簧的弹性势能为Ep=11J，滑块与小车右壁距离为L=1m，滑块与小车之间的动摩擦因数μ=0.5．解除锁定，滑块脱离弹簧后与小车右壁碰撞并粘合在一起．取g=10m/s2．求：（1）滑块与小车右壁碰撞前瞬间滑块与小车的速度大小；
（2）在整个过程中，小车移动的距离．
分析 解除锁定后弹簧的弹性势能转化为系统动能，根据动量守恒和能量守恒列出等式求解
解答 解：（1）设碰撞前小车速度大小为v1，滑块速度大小为v2，以小车速度方向为正，根据动量守恒得：
Mv1-mv2=0
根据能量守恒得：Ep-μmgL=$\frac{1}{2}$Mv12+$\frac{1}{2}$mv22
解得：v1=1m/s，v2=3m/s
（2）根据动量守恒得：M$\frac{{x}_{1}}{t}$=m$\frac{{x}_{2}}{t}$
又x1+x2=L
解得：x1=0.25m
答：（1）滑块与小车右壁碰撞前瞬间滑块的速度大小为3m/s，小车的速度大小为1m/s；
（2）在整个过程中，小车移动的距离为0.25m．
点评 本题是动量守恒和能量守恒的综合应用．解除弹簧的锁定后，系统所受合力为零，遵守动量守恒和能量守恒，难度适中．
练习册系列答案
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10．
如图所示，厚度为h，宽度为d的金属导体，当磁场方向与电流方向（自由电子定向移动形成电流）垂直时在上下表面会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．下列说法正确的是（ ）
如图所示，厚度为h，宽度为d的金属导体，当磁场方向与电流方向（自由电子定向移动形成电流）垂直时在上下表面会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．下列说法正确的是（ ）| A． | 上表面的电势高于下表面 | B． | 下表面的电势高于上表面 | ||
| C． | 增大B时，上下表面的电势差增大 | D． | 增大B时，上下表面的电势差减小 |
10．
某物体运动的v-t图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
某物体运动的v-t图象如图所示，下列说法正确的是（ ）| A． | 物体在第1s末运动方向发生变化 | B． | 第2s末物体回到了出发点 | ||
| C． | 第1s内合外力的功率保持不变 | D． | 第3s内合外力作正功 |
7．
质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要仪器，如图所示：从粒子源中放出的质量为m、电荷量为q的正离子（初速为零，重力不计），经电势差为U的加速电场加速，刚出电场时测得离子束的电流为I，之后从Q处垂直进入一个磁感应强度为B的匀强电场，之后打到底片上P处，P、Q两点距离为R．根据已知条件可知（ ）
质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要仪器，如图所示：从粒子源中放出的质量为m、电荷量为q的正离子（初速为零，重力不计），经电势差为U的加速电场加速，刚出电场时测得离子束的电流为I，之后从Q处垂直进入一个磁感应强度为B的匀强电场，之后打到底片上P处，P、Q两点距离为R．根据已知条件可知（ ）| A． | 该离子的质量为m=$\frac{q{B}^{2}{R}^{2}}{8U}$ | |
| B． | 该离子在磁场中的运动时间为t=$\frac{πB{R}^{2}}{4U}$ | |
| C． | 在离子从Q处进入磁场至到达P的时间内，射到底片上的离子数目为N=$\frac{πmI}{2{q}^{2}B}$ | |
| D． | 假如粒子源放出初速为零的氕（${\;}_{1}^{1}$H）、氘（${\;}_{1}^{2}$H）、氚（${\;}_{1}^{3}$H）三种离子，这三种离子会打在底片上三个不同位置 |
14．
如图所示，无限长水平直导线中通有向右的恒定电流I，导线正上方沿竖直方向有一绝缘细线悬挂着的正方形线框．线框中通有沿逆时针方向的恒定电流I，线框的边长为L，线框下边与直导线平行，且到直导线的距离也为L．已知在长直导线的磁场中距长直导线r处的磁感应强度大小为B=k$\frac{1}{r}$（k为常量），线框的质量为m，则剪断细线的瞬间，线框的加速度为（ ）
如图所示，无限长水平直导线中通有向右的恒定电流I，导线正上方沿竖直方向有一绝缘细线悬挂着的正方形线框．线框中通有沿逆时针方向的恒定电流I，线框的边长为L，线框下边与直导线平行，且到直导线的距离也为L．已知在长直导线的磁场中距长直导线r处的磁感应强度大小为B=k$\frac{1}{r}$（k为常量），线框的质量为m，则剪断细线的瞬间，线框的加速度为（ ）| A． | 0 | B． | $\frac{k{I}^{2}}{m}$+g | C． | $\frac{k{I}^{2}}{m}$-g | D． | $\frac{k{I}^{2}}{2m}$+g |
4．在某次描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，所选用的实验器材有：
A：小灯泡“2.5V，0.2A”B：电流表0-0.6A-3A（内阻约0.5Ω）
C：电压表0-3V-15V （内阻分别为10kΩ与50kΩ）
D：滑线变阻器“2A，10Ω”E：电源（两节干电池）
F：开关一个，导线若干
（1）在实验时某同学采用了如图1所示的实物电路，则具体实验操作前该电路需改进的地方有电流表应采用外接法；电流表量程太大；滑片应置于左侧．
（2）在改正电路需改进之处后，该同学进行了实验，但在实验中发现，无论怎样调节滑线变阻器，都不能使小灯泡两端电压达到2.5V额定电压，而是只能勉强达到1.80V，于是他猜想是否干电池太旧，总电动势只能达到1.8V，为了验证自己的猜想，他用以上器材进行了测该电源电动势和内阻的实验，电路图如图3，实验数据如下：
该同学已经在坐标纸上标上测量的各个点，请你在图2画出电源的U-I图线，由图线可得E=2.61V，电源内阻为r=2.60Ω
（3）描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中电压只能达到1.8V的原因是否如该所猜测？电源电动势可达2.61V，并非如该同学猜测
由实验数据得小灯泡两端电压为1.8V时电流为0.19A，试通过分析说明只能达到1.80V的原因．在小灯泡伏安特性实验中，由于滑动变阻器采用分压接法，使得外电阻与内电阻阻值接近，因而外电压不可能接近电源的电动势．
A：小灯泡“2.5V，0.2A”B：电流表0-0.6A-3A（内阻约0.5Ω）
C：电压表0-3V-15V （内阻分别为10kΩ与50kΩ）
D：滑线变阻器“2A，10Ω”E：电源（两节干电池）
F：开关一个，导线若干
（1）在实验时某同学采用了如图1所示的实物电路，则具体实验操作前该电路需改进的地方有电流表应采用外接法；电流表量程太大；滑片应置于左侧．
（2）在改正电路需改进之处后，该同学进行了实验，但在实验中发现，无论怎样调节滑线变阻器，都不能使小灯泡两端电压达到2.5V额定电压，而是只能勉强达到1.80V，于是他猜想是否干电池太旧，总电动势只能达到1.8V，为了验证自己的猜想，他用以上器材进行了测该电源电动势和内阻的实验，电路图如图3，实验数据如下：
| U（V） | 2.37 | 2.30 | 2.18 | 2.10 | 1.90 | 1.60 | 1.30 |
| I（A） | 0.11 | 0.14 | 0.18 | 0.21 | 0.29 | 0.42 | 0.56 |
（3）描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中电压只能达到1.8V的原因是否如该所猜测？电源电动势可达2.61V，并非如该同学猜测
由实验数据得小灯泡两端电压为1.8V时电流为0.19A，试通过分析说明只能达到1.80V的原因．在小灯泡伏安特性实验中，由于滑动变阻器采用分压接法，使得外电阻与内电阻阻值接近，因而外电压不可能接近电源的电动势．
9．下列关于物态或物态变化中的现象，表述正确的（ ）
| A． | 晶体在熔解过程中，温度保持不变，不需继续加热 | |
| B． | 非晶体与晶体区别之一，非晶体都没有固定的熔点 | |
| C． | 不浸润液体在毛细管内下降，主要是附着层内部分子稀疏使液面凸起，凸起部分的表面张力使液面下降 | |
| D． | 温度不变时，饱和汽压随饱和汽体积的增大而增大 | |
| E． | 若干湿泡处于饱和汽压下，干湿泡湿度计上两支温度计的读数一定相同 |