14．如圖所示，一半徑為R的圓形光滑軌道固定在豎直平面內(nèi)，圓心為O，AD與BC分別為水平直徑與豎直直徑．一質(zhì)量為m的滑塊套在軌道上并置于B點(diǎn)，輕彈簧一端通過(guò)鉸鏈與滑塊相連，另一端固定于P點(diǎn)，PB=R，輕彈簧原長(zhǎng)為2R．滑塊受到擾動(dòng)后（初速度很小，可不計(jì)）沿圓形軌道BDCA運(yùn)動(dòng)，重力加速度取g，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，下列判斷正確的是（　�。�
A．滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒
B．滑塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大小為2$\sqrt{gR}$
C．滑塊經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)合力一定為零，速率最大
D．滑塊經(jīng)過(guò)D、A點(diǎn)時(shí)速率一定相等

分析 滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒；彈性勢(shì)能與彈簧的勁度系數(shù)和形變量有關(guān)，利用機(jī)械能守恒定律可求C點(diǎn)的速率，也能判斷在C點(diǎn)速率最大；物體做曲線運(yùn)動(dòng)，合力一定不為零．

解答 解：A．滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故A錯(cuò)誤；
B．從B到C系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，因?yàn)镻B=R，輕彈簧原長(zhǎng)為2R，在B點(diǎn)和C點(diǎn)彈簧的形變量相等，彈性勢(shì)能相等，所以mg×2R=$\frac{1}{2}$mvc2，解得：vc=2$\sqrt{gR}$，故B正確；
C．滑塊做曲線運(yùn)動(dòng)，合力的一部分要提供向心力，經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)合力一定不為零，由C分析可知，在B點(diǎn)和C點(diǎn)彈簧的形變量相等，彈性勢(shì)能相等，減小的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以在C位置的速率最大，故C錯(cuò)誤；
D．D、A點(diǎn)于同一水平面關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，彈簧的形變量相同，減少的重力勢(shì)能相等，由于系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則增加的動(dòng)能相等，所以經(jīng)過(guò)D、A點(diǎn)時(shí)速率一定相等，故D正確．
故選：BD．

點(diǎn)評(píng) 解答此題的關(guān)鍵是理解機(jī)械能守恒定律得條件：只有重力或彈力做功的情形下，只在動(dòng)能和勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒．本題還要注意兩點(diǎn)：①研究的對(duì)象；②彈性勢(shì)能與彈簧的勁度系數(shù)和形變量有關(guān)．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

4．某研究性學(xué)習(xí)小組用圖1所示裝置來(lái)測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣�，主要操作如下�?br />①安裝實(shí)驗(yàn)器材，調(diào)節(jié)試管夾（小鐵球）、光電門(mén)和紙杯在同一豎直線上；
②打開(kāi)試管夾，由靜止釋放小鐵球，用光電計(jì)時(shí)器記錄小鐵球在兩個(gè)光電門(mén)間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，并用刻度尺（圖上未畫(huà)出）測(cè)量出兩個(gè)光電門(mén)之間的高度h，計(jì)算出小鐵球通過(guò)兩光電門(mén)間的平均速度v；
③保持光電門(mén)1的位置不變，改變光電門(mén)2的位置，重復(fù)②的操作．測(cè)出多組（h，t），計(jì)算出對(duì)應(yīng)的平均速度v；

④畫(huà)出v-t圖象．
請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)，回答如下問(wèn)題：
（1）設(shè)小鐵球到達(dá)光電門(mén)1時(shí)的速度為v0，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間．則小鐵球通過(guò)兩光電門(mén)間平均速度v的表達(dá)式為v=v0+$\frac{1}{2}$gt．（用v0、g和t表示）
（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表：
實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456
h（cm）10.0020.0030.0040.0050.0060.00
t（s）0.0690.1190.1590.1950.2260.255
v（m•S-1）1.451.681.892.052.212.35
請(qǐng)?jiān)趫D2的坐標(biāo)紙上畫(huà)出v-t圖象．
（3）根據(jù)v-t圖象，可以求得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.7m/s2，試管夾到光電門(mén)1的距離約為6.2 cm．（以上結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

5．在公路的十字路口，紅燈攔停了很多汽車(chē)，攔停的汽車(chē)排成筆直的一列，最前面的一輛汽車(chē)的前端剛好一路口停車(chē)線相齊，相鄰兩車(chē)的前端之間的距離均為d=6.0m，若汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)都以a=2.5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速到v=10.0m/s后做勻速直線運(yùn)動(dòng)通過(guò)路口．該路口亮綠燈時(shí)間t=40.0s，而且有按倒計(jì)時(shí)顯示的時(shí)間顯示燈（無(wú)黃燈）．另外交通規(guī)則規(guī)定：原在綠燈時(shí)通行的汽車(chē)，紅燈亮起時(shí)，車(chē)頭已越過(guò)停車(chē)線的汽車(chē)允許通過(guò)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）若綠燈亮起瞬時(shí)，所有司機(jī)同時(shí)起動(dòng)汽車(chē)，問(wèn)有多少輛汽車(chē)能通過(guò)路口？
（2）第（1）問(wèn)中，不能通過(guò)路口的第一輛汽車(chē)司機(jī)，在時(shí)間顯示燈剛亮出“3”時(shí)開(kāi)始剎車(chē)做勻減速運(yùn)動(dòng)，結(jié)果車(chē)的前端與停車(chē)線相齊時(shí)剛好停下，求剎車(chē)后汽車(chē)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間停下？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

2．2010年上海世博會(huì)上，拉脫維亞館的風(fēng)洞飛行表演令參觀者大開(kāi)眼界．如圖（a）所示，圓柱體形狀的風(fēng)洞底部產(chǎn)生風(fēng)速、風(fēng)量保持不變的豎直向上的氣流，表演者在風(fēng)洞內(nèi)通過(guò)身姿調(diào)整可改變所受向上的風(fēng)力大小，以獲得不同的運(yùn)動(dòng)效果．假設(shè)人體受風(fēng)力大小與有效面積成正比，水平橫躺時(shí)受風(fēng)力有效面積最大．當(dāng)人體與豎直方向成一定角度傾斜使受風(fēng)力有效面積為最大值的一半時(shí)，恰好可以靜止或勻速運(yùn)動(dòng)．已知表演者質(zhì)量60kg，重力加速度g=10m/s2，無(wú)風(fēng)力時(shí)不計(jì)空氣阻力．

（1）表演者以水平橫躺的姿勢(shì)通過(guò)掛鉤與輕繩連接懸停在距風(fēng)洞底部高度h=3.6m處，某時(shí)刻釋放掛鉤，表演者保持姿勢(shì)不變自由下落．為保證表演者不觸及風(fēng)洞底部，求從開(kāi)始下落至開(kāi)始風(fēng)力的最長(zhǎng)間隔時(shí)間．
（2）某次表演中，表演者從風(fēng)洞最底端變換不同姿態(tài)上升過(guò)程的V-t圖象如圖（b）所示，估算0-3s過(guò)程風(fēng)力對(duì)表演者所做的功．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

9．氫原子的能級(jí)圖如圖所示．一群處于基態(tài)的氫原子受激發(fā)后，可發(fā)射出6種不同頻率的光，那么這些氫原子受激發(fā)后可躍遷到的最高能級(jí)為n=4；而其中能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的有三種光子，則最接近這種金屬極限頻率的光子能量為10.2eV．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

19．如圖所示，格林尼治時(shí)間2015年3月13日凌晨4時(shí)24分，太陽(yáng)爆發(fā)2015年首個(gè)超級(jí)耀斑，不過(guò)暫時(shí)對(duì)地球沒(méi)有影響．之所以會(huì)產(chǎn)生耀斑是因?yàn)樘?yáng)內(nèi)部有多種熱核反應(yīng)，其中一種為${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+X，則X為中子（填“質(zhì)子”“電子”或“中子”）．若已知${\;}_{1}^{2}$H的質(zhì)量為m1，${\;}_{1}^{3}$H的質(zhì)量為m2，${\;}_{2}^{4}$He的質(zhì)量為m3，X的質(zhì)量為m4，光在真空中傳播速度為c，則此熱核反應(yīng)產(chǎn)生的核能等于（m1+m2-m3-m4）c2．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

6．某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系和電阻R1、R2兩端的電壓與電流的關(guān)系如圖所示．用此電源和電阻R1、R2組成電路，R1、R2可以同時(shí)接入電路，也可以單獨(dú)接入電路．下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．將R1、R2串聯(lián)后接到電源兩端時(shí)，電源的效率為75%
B．將R1、R2并聯(lián)后接到電源兩端時(shí)，電源的效率為80%
C．為使電源輸出功率最大，可將R1單獨(dú)接到電源兩端
D．為使電源輸出功率最大，可將R2單獨(dú)接到電源兩端

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

3．某同學(xué)要測(cè)定一節(jié)舊電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．實(shí)驗(yàn)器材僅有一個(gè)電流表、一個(gè)電阻箱、一個(gè)開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干，該同學(xué)按如圖1所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表所示：

次數(shù)12345
R（Ω）4.010.016.022.028.0
I（A）1.000.500.340.250.20
$\frac{1}{I}$（A-1）1.02.02.94.05.0
（1）若利用圖象確定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，則應(yīng)作R-$\frac{1}{I}$（選填“R-I”或“R-$\frac{1}{I}$”）圖象；
（2）利用測(cè)得的數(shù)據(jù)在圖2中的坐標(biāo)紙上畫(huà)出適當(dāng)?shù)膱D象；
（3）由圖象可知，該電池的電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)阻r=2.0Ω．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

17．月球繞地球做半徑為R、周期為T(mén)的圓周運(yùn)動(dòng)，引力常量為G，根據(jù)已知條件可計(jì)算（　　）
A．地球的質(zhì)量B．月球的質(zhì)量
C．月球運(yùn)動(dòng)的向心加速度D．月球表面的重力加速度

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