题目内容

如图3－11所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点.试求：

（1）弹簧开始时的弹性势能.

（2）物体从B点运动至C点克服阻力做的功.

（3）物体离开C点后落回水平面时的动能.

 


解（1）物块在B点时由牛顿第二定律得 ① ②  

        由机械能守恒知 ③

（2）由牛顿第二定律知 ④由题意NC=0 ⑤ 得 ⑥

由B→C：由动能定理 ⑦

解得：即克服摩擦阻力做功 

(3)

得

评分标准：第一、二问各5分，第三问4分

练习册系列答案
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如图1所示的装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成．光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m．

下面说法正确的是
AB
AB
（填写字母代号）
A．用该装置可以测出滑块的加速度
B．用该装置验证牛顿第二定律时，要保证拉力近似
等于沙桶的重力，必须满足M＞＞m
C．可以用该装置验证机械能守恒定律，但必须满足M＞＞m
D．不能用该装置验证动能定理．
Ⅱ．有一圆柱体的未知合金，为测定其电阻率，某同学做了如下操作
（1）用螺旋测微器测其直径d，如图所示，读数是
11.095
11.095
 mm．
（2）再用游标卡尺测其长度l，如图所示，读数是
10.310
10.310
 cm．
（3）用多用电表粗测电阻
①首先选用“×l0”欧姆挡，其阻值如图甲中指针所示，为了减小多用电表的读数误差，多用电表的选择开关应换用
×1
×1
欧姆挡；
②按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时，其阻值如图乙中指针所示，则该合金的阻值Rx大约是
11.0
11.0
Ω．
（4）精确地测量其电阻该同学手头上只有以下器材：A．电压表V2，量程15V，内阻约20kΩB．电流表A1（量程l00mA，内阻约为10Ω）
C．电阻箱R1，最大阻值为99.99Ω
D．滑动变阻器R2，最大阻值50Ω
E．电流表A2（量程100μA，内阻约100Ω）
F．滑动变阻器R3，最大阻值10kΩ
G．导线及单刀单掷、单刀双掷开关若干
H．电源（电动势约3V，内阻约为10Ω）
①该同学应选择合适的器材是
BCDGH
BCDGH
 （填写器材前面的字母），要求电表的示数应大于量程的三分之一，且滑动变阻器调节方便．
②请在虚线框中画出测量该合金电阻的电路图，并标上相应元件的符号．按图连接好线路之后，即可测出其阻值Rx．
（5）用以上所测量的物理量，写出电阻率的表达式
ρ=
Rxπd2
4l
ρ=
Rxπd2
4l
．
I．某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时，第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时，游标卡尺的示数如图（3）所示；第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时，游标卡尺的示数如图（4）所示．已知双缝间距为0.5mm，从双缝到屏的距离为lm，则图（3）中游标卡尺的示数为
11.4
11.4
mm，图（4）游标卡尺的示数为
16.7
16.7
mm．实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是
减小测量误差
减小测量误差
，所测光波的波长为
6.6×10-7m
6.6×10-7m
m（保留两位有效数字）．
Ⅱ．如图（5）为分别用红光和紫光进行双缝干涉实验的装置及条纹示意图，a为中央亮条纹，b为次级亮条纹．则乙图是用
紫
紫
光实验产生的条纹．
Ⅰ．如图所示，某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时，第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时（图1），游标卡尺的示数如图（3）所示，第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时（图2），游标卡尺的示数如图（4）所示，已知双缝间距为0.5mm，从双缝到屏的距离为1m，则图（3）中游标卡尺的示数为
11.4
11.4
mm．图（4）游标卡尺的示数
16.8
16.8
mm．实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是
减小测量误差
减小测量误差
，所测光波的波长为
675
675
nm．

Ⅱ．某班举行了一次物理实验操作技能比赛，其中一项比赛为用规定的电学元件设计合理的电路图，并能较准确的测量若干个由几节电池组成的电池组（均密封，只引出正负电极）的电动势及其内阻．给定的器材如下：
A．电流表G（滿偏电流10mA，内阻10Ω）
B．电流表A（0～0.6A～3A，内阻未知）
C．滑动变阻器R0（0～100Ω，1A）
D．定值电阻R（阻值990Ω）
E．开关与导线若干
（1）小刘同学用提供的实验器材，设计了如图甲所示的电路，请你按照电路图在乙图上完成实物连线．

（2）丙图为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E=
7.5
7.5
V，内阻r=
5.0
5.0
Ω．
（3）另一位小张同学对另一电池组也用上面的实验连接进行测量，初始时滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表A才有读数，于是该同学根据测出的数据作出了两个电流表读数I与x的关系图，如图丁所示，则根据图象可知，此电池组的电动势为
9.0
9.0
V，内阻为
11.1
11.1
Ω．
氢原子的能级如图18-4-6所示，已知可见光的光子能量范围为1.62～3.11 eV.下列说法错误的是（　　）

图18-4-6

A.处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离

B.大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应

C.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光

D.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的光

一群处于n=3激发态的氢原子向基态跃迁，发出的光以入射角i照射到一平行玻璃砖A上，经玻璃砖又照射到一块金属板B上，如图15-1-11所示.则下列说法错误的是(　　)

图15-1-11

A.入射光经玻璃砖A后会分成相互平行的三束光线

B.从n=3直接跃迁到基态发出的光经玻璃砖A后出射光与入射光间的距离最大

C.经玻璃砖A后有些光子的能量将减小，有些光在玻璃砖A的下表面可能发生全反射

D.若从n=3能级跃迁到n=2能级放出的光子刚好能使金属B发生光电效应，则从n=2能级跃迁到基态放出的光子一定能使金属B发生光电效应

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