题目内容

3．如图所示，A、B两个小球用轻杆连接，A球只能沿内壁光滑的竖直滑槽运动，B球处于光滑水平面内，不计球的体积．开始时，在外力作用下A、B球均静止，连接轻杆可视为竖直．现撤去外力，B开始沿水平面向右运动．已知A、B两球的质量均为m，杆长为L，则下列说法中正确的是（以水平面为零势能面）（　　）
A．A球下滑到地面的过程中，轻杆对B先做正功后做负功
B．A球着地时的速度大小为$\sqrt{gL}$
C．A球着地时A、B两球的速度大小相同
D．A球下滑到地面过程中两球和杆组成的系统机械能守恒

分析 只有重力或只有弹力做功，系统机械能守恒，分析清楚两球的运动过程，应用机械能守恒定律分析答题．

解答 解：A、开始时，B球静止，B的速度为零，当A落地时，B的速度也为零，因此在A下滑到地面的整个过程中，B先做加速运动，后做减速运动，在B的整个运动过程中，只有轻杆对B做功，因此，轻杆先对B做正功，后做负功，故A正确；
B、A球落地时，B的速度为零，在整个过程中，系统机械能守恒，由机械能守恒定律得：mAgL=$\frac{1}{2}$mAv2，
解得：v=$\sqrt{2gL}$，故B错误；
C、A球落地时速度竖直向下，不为零，而B球速度为零，因此A球落地时两球速度不相等，故C错误；
D、A球下滑到地面过程中两球和杆组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，故D正确；
故选：AD．

点评 本题考查了机械能守恒定律的应用，知道A、B组成的系统在运动的过程中机械能守恒、A球落地时，B的速度为零是正确解题的关键．

练习册系列答案
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13．已知月球表面附近的重力加速度约为地球表面的重力加速度的$\frac{1}{6}$，若分别在月球和地球上高h处自由释放一铁球，则在月球上和地球上的落地速度之比和时间之比为（　　）
A．1：$\sqrt{6}$   $\sqrt{6}$：1B．1：6        6：1C．1：$\sqrt{6}$    1：$\sqrt{6}$D．$\sqrt{6}$：1   1：6
14．某实验小组利用电磁打点计时器（图1）和如图的其他器材开展多项实验探究，选择了一条符合实验要求的纸带，数据如图2（相邻计数点的时间为T，回答下列问题：

①按装置安装器材时，纸带应穿过电磁打点计时器的限位孔从复写纸的下（填“上”或“下”）表面通过．
②若是探究重力做功和物体动能的变化的关系．需求出重锤运动到各计数点的瞬时速度，试写出在E时重锤运动的瞬时速度vk=$\frac{{s}_{5}+{s}_{6}}{2T}$（用题中字母表示）．
③若是测量重力加速度g．为减少实验的偶然误差，采用逐差法处理数据，则加速度大小可以表示为g=$\frac{（{S}_{4}+{S}_{5}+{S}_{6}）-（{S}_{1}+{S}_{2}+{S}_{3}）}{9{T}^{2}}$（用题中字母表示）．
④如果研究重锤在AE过程中机械能守恒时，重锤增加的动能总是小于减小的重力势能，造成实验误差的主要原因是重锤克服阻力做功（只写一条）．
11．某物理实验兴趣小组通过如图所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验．

（1）实验中打出的一条纸带如图所示，他们选择了几个计时点作为计数点，相邻两计数点间还有 4 个计时点没有标出，其中s1=7.06cm、s2=7.68cm、s3=8.30cm、s4=8.92cm，打点计时器的打点周期是0.02s，小车的加速度大小是0.62m/s2（计算结果保留两位有效数字）；

（2）某同学将长木板右端适当垫高以平衡摩擦力，但他把长木板的右端垫得过低，使得木板的倾角过小．若用a表示小车的加速度，F表示细线作用于小车的拉力．那么，他们绘出的 a-F关系图象是下图中的D．
18．如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为1Kg的木块A，A的左右两侧通过轻绳与轻弹簧测力计相连，弹簧测力计另一端都通过定滑轮，挂着两个质量均为0.3Kg钩码，滑轮摩擦不计，两钩码间用轻绳相连，系统处于静止状态．用剪刀将右侧钩码间绳子剪断，在剪断的瞬间，下列说法正确的是（g=10m/s2）（　　）
A．左侧两钩码的加速度大小为5m/s2，方向竖直向下
B．右侧上方钩码的加速度大小为5m/s2，方向竖直向上
C．物块A的加速度为零
D．物块A的加速度大小为3m/s2，方向水平向右
8．在如图所示的电路中，E为电源，其内阻r，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表，闭合开关S，若将照射R3的光的强度减弱，则（　　）
A．电压表的示数变大B．小灯泡消耗的功率变小
C．电源的效率变小D．电源输出功率变大
15．某物理兴趣小组的同学从实验室中找出一只小灯泡，其标称功率值为0.75W，额定电压值已模糊不清，他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U=$\sqrt{PR}$=1.22V．他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压，并根据测量数据已绘出灯泡的U-I图线，进而得出灯泡的额定电压．

A．电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）
B．电流表A1（量程150mA，内阻约2Ω）　
C．电流表A2（量程500mA，内阻约0.6Ω）
D．滑动变阻器R1（0～20Ω）
E．滑动变阻器R2（0～100Ω）
F．电源E（电动势4.0V，内阻不计）
G．开关S和导线若干
H．待测灯泡L（额定功率0.75W，额定电压未知）
（1）根据你的思考，在上述器材中，电流表应选择A2（填“A1”或“A2”）；滑动变阻器选择R1（填“R1”或“R2”）．
（2）在方框中画出他们进行实验的电路原理图（部分电路已画出）．
（3）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示．现将两个这样的小灯泡并联后再与一个2Ω的定值电阻R串联，接在电动势为1.5V、内阻为1Ω的电源两端，如图乙所示，每个小灯泡消耗的功率是0.09W．
12．如图所示，在M点分别以不同的速度将两小球水平抛出．两小球分别落在水平地面上的P点、Q点．已知O点是M点在地面上的竖直投影，OP：PQ=1：3，且不考虑空气阻力的影响．下列说法中正确的是（　　）
A．两小球的下落时间之比为1：3B．两小球的下落时间之比为1：4
C．两小球的初速度大小之比为1：3D．两小球的初速度大小之比为1：4
13．如图所示，在光滑绝缘的水平面上有一个用一根均匀导体围成的正方形线框abcd，其边长为L，总电阻为R，放在磁感应强度为B．方向竖直向下的匀强磁场的左边，图中虚线MN为磁场的左边界．线框在大小为F的恒力作用下向右运动，其中ab边保持与MN平行．当线框以速度v0进入磁场区域时，它恰好做匀速运动．在线框进入磁场的过程中，求：
（1）线框的ab边产生的感应电动势E的大小为多少？
（2）求线框a、b两点的电势差，并指明a、b哪端电势高．
（3）求线框中产生的焦耳热．

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