题目内容
5．
某同学利用频闪照相法验证机械能守恒定律．该同学将一质量为m=0.2kg的小球竖直上抛，获得部分运动过程的频闪照片如图所示．已知图中所标数据为实际距离，频闪仪每隔0.05s闪光一次，当地重力加速度为10m/s2．该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表：| 时刻 | t2 | t3 | t4 | t5 |
| 速度（m/s） | 5.59 | 5.08 | 4.58 |
（2）从t2时刻到t5时刻，小球重力势能的增加量△Ep=1.45J，动能的减少量△Ek=1.46J． 在误差允许的范围内，若△Ep与△Ek近似相等，就能验证机械能守恒定律．（以上结果均保留三位有效数字）
分析 （1）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出t5时刻小球的速度．
（2）根据上升的高度求出重力势能的增加量，根据t2时刻和t5时刻的瞬时速度求出动能的减小量．
解答 解：（1）t5时刻小球的速度v5=$\frac{x}{2T}=\frac{（19.14+21.66）×1{0}^{-2}}{0.1}$m/s=4.08m/s．
（2）从t2时刻到t5时刻，小球重力势能的增加量△Ep=mgh=0.2×10×（26.68+24.16+21.66）×10-2J=1.45J，t2时刻的速度${v}_{2}=\frac{x′}{2T}=\frac{（29.18+26.68）×1{0}^{-2}}{0.1}$m/s=5.586m/s．
则动能的减小量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{2}}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{5}}^{2}$=$\frac{1}{2}×0.2×（5.58{6}^{2}-4.0{8}^{2}）$J=1.46J．
故答案为：（1）4.08，（2）1.45，1.46．
点评 本题通过频闪照片验证机械能守恒，原理与纸带相似，会根据上升的高度求出重力势能的增加量，会根据频闪照片求解瞬时速度，从而得出动能的减小量．
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17．
如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下面说法中正确的是（ ）
如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下面说法中正确的是（ ）| A． | 穿过线圈a的磁通量变大 | |
| B． | 线圈a有收缩的趋势 | |
| C． | 线圈a对水平桌面的压力将增大 | |
| D． | 线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流 |
16．
如图所示，两根电阻不计的平行光滑金属导轨在同一水平面内放置，左端与定值电阻R相连，导轨x＞0一侧存在着沿x方向均匀增大的磁场，磁感应强度与x的关系是B=0.5+0.5x（T），在外力F作用下一阻值为r的金属棒从A1运动到A3，此过程中电路中的总电功率保持不变．A1的坐标为x1=1m，A2的坐标为x2=2m，A3的坐标为x3=3m，下列说法正确的是（ ）
如图所示，两根电阻不计的平行光滑金属导轨在同一水平面内放置，左端与定值电阻R相连，导轨x＞0一侧存在着沿x方向均匀增大的磁场，磁感应强度与x的关系是B=0.5+0.5x（T），在外力F作用下一阻值为r的金属棒从A1运动到A3，此过程中电路中的总电功率保持不变．A1的坐标为x1=1m，A2的坐标为x2=2m，A3的坐标为x3=3m，下列说法正确的是（ ）| A． | 回路中的电动势既有感生电动势又有动生电动势 | |
| B． | 在A1与A3处的速度比为2：1 | |
| C． | A1到A2与A2到A3的过程中通过导体横截面的电量之比为5：7 | |
| D． | A1到A2与A2到A3的过程中产生的焦耳热之比为7：5 |
20．下列物品是利用到电磁感应原理工作的有（ ）
| A． |  干簧管 | B． |  手机充电器 | C． |  电吹风 | D． |  金属探测器 |
10．
2016年里约奥运会，中国选手宫金杰、钟天使获场地自行车团体竞速冠军．场地自行车没有车闸，但在弯道处不需要刹车减速也能安全通过，这是因为跑道建成内低外高的侧斜面，且整条赛道的坡度由内向外逐渐变陡，即倾角θ不断增大，如图所示，若运动员转弯时所需的向心力完全由重力mg和支持力FN的合力来提供，则（ ）
2016年里约奥运会，中国选手宫金杰、钟天使获场地自行车团体竞速冠军．场地自行车没有车闸，但在弯道处不需要刹车减速也能安全通过，这是因为跑道建成内低外高的侧斜面，且整条赛道的坡度由内向外逐渐变陡，即倾角θ不断增大，如图所示，若运动员转弯时所需的向心力完全由重力mg和支持力FN的合力来提供，则（ ）| A． | 转弯的过程中支持力FN=mgtanθ | B． | 转弯的过程中支持力FN=mgcosθ | ||
| C． | 转弯时在内侧轨道的选手速度大 | D． | 转弯时在外侧轨道的选手速度大 |
如图所示，半圆形玻璃砖的半径为R，AB边水平且与x轴重合，在纸面内的一束单色光从玻璃砖的C点射入，入射角θ可从0°到90°变化，现只考虑能从AB边折射的情况（不考虑从AB上反射后的情况）．已知：α=45°，玻璃砖对该单色光的折射率n=$\sqrt{2}$，光在真空中的速度为c．求；
15．
如图所示，圆锥摆的摆球质量为m，摆球悬挂点到轨迹圆的圆心的距离为h，当摆球以某一线速度在水平面内做匀速圆周运动时，摆线与竖直方向的夹角为θ，若不计空气阻力的影响，重力加速度为g，则下面有关判断中正确的是（ ）
如图所示，圆锥摆的摆球质量为m，摆球悬挂点到轨迹圆的圆心的距离为h，当摆球以某一线速度在水平面内做匀速圆周运动时，摆线与竖直方向的夹角为θ，若不计空气阻力的影响，重力加速度为g，则下面有关判断中正确的是（ ）| A． | 摆线上的张力大小等于mgcosθ | B． | 摆球的向心力大小等于mgtanθ | ||
| C． | 摆球的线速度大小等于$\sqrt{ghtanθ}$ | D． | 摆球的周期等于2π$\sqrt{\frac{h}{g}}$ |