4．如圖所示，在光滑的水平地面上有一個表面光滑的立方體Q．一長為L的輕桿下端用光滑鉸鏈連接于O點，O點固定于地面上，輕桿的上端連接著一個可視為質(zhì)點的小球P，P和Q的質(zhì)量相等，小球靠在立方體左側，桿豎直，整個裝置處于靜止狀態(tài)．受到輕微擾動后P倒向右側并推動Q．下列說法中正確的是（　　）
A．在小球和立方體分離前，當輕桿與水平面的夾角為θ時，小球的速度大小為 $\sqrt{gL（1-sinθ）}$
B．在小球和立方體分離前，當輕桿與水平面的夾角為θ時，立方體和小球的速度大小之比為sinθ
C．在小球和立方體分離前，小球所受的合外力一直對小球做正功
D．在落地前小球的機械能一直減少

分析 當立方體的速度大于小球在水平方向的速度時，立方體和小球分離，在分離之前，小球和立方體的水平方向速度相同，由能量守恒定律可以判斷AB，在分離之前，立方體一直向右加速運動，小球的速度也增大，合外力做正功，分離后，只有重力做功，機械能守恒．

解答 解：AB、當立方體的速度大于小球在水平方向的速度時，立方體和小球分離，在分離之前，小球和立方體的水平方向速度相同，即：
vPsinθ=vQ
在分離之前，當輕桿與水平面夾角為θ時，由能量守恒定律有：
mgL（1-sinθ）=$\frac{1}{2}m{{v}_{p}}^{2}+\frac{1}{2}m（{v}_{p}sinθ）^{2}$，解得：${v}_{p}=\sqrt{\frac{2gL（1-sinθ）}{1+si{n}^{2}θ}}$，故A錯誤，B正確．
C、在分離之前，立方體一直向右加速運動，所以${v}_{p}=\frac{{v}_{Q}}{sinθ}$也增大，因此小球受到的合外力對小球做正功，故C正確；
D、在分離之前，小球的機械能減小，分離后，只有重力做功，機械能守恒，故D錯誤；
故選：BC

點評 本題關鍵是找到小球的分運動和合運動，知道當立方體的速度大于小球在水平方向的速度時，立方體和小球分離，在分離之前，小球和立方體的水平方向速度相同，難度適中．

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖所示，在等量正電荷形成的電場中，畫一正方形ABCD，對角線AC與兩點電荷連線重合，兩對角線交點O恰為電荷連線的中點．下列說法中正確的是（　　）
A．B、D兩點的電場強度及電勢均相同
B．A、B兩點間的電勢差UAB與C、D兩點間的電勢差UCD相等
C．一質(zhì)子由B點沿B→O→D路徑移至D點，電勢能先增大后減小
D．一電子由C點沿C→O→A路徑移至A點，電場力對其先做負功后做正功

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．如圖甲所示，光滑導軌水平放置在斜向下且與水平方向夾角為60°的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示（規(guī)定斜向下為正方向），導體棒ab垂直導軌放置且與導軌接觸良好，除電阻R的阻值外，其余電阻不計，導體棒ab在水平外力作用下始終處于靜止狀態(tài)，下列說法正確的是（　�。�
A．0～t0時間和t0～t1時間通過電阻R的電流方向相反
B．0～t0時間和t0～t1時間通過電阻R的電流方向相同
C．0～t0時間和t0～t1時間施加的水平外力方向相同
D．0～t0時間和t0～t1時間施加的水平外力方向相反

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．如圖所示，兩個小球A、B中間用輕彈簧相連后，用細線懸于天花板下，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．下面所列出的四組力中，屬于一對平衡力的是（　�。�
A．細線對A球的拉力和彈簧對A球的拉力
B．彈簧對B球的拉力和B球所受的重力
C．B球?qū)椈傻睦蛷椈蓪球的拉力
D．彈簧對A球的拉力和彈簧對B球的拉力

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．如圖所示，一根有一定電阻的直導體棒質(zhì)量為m、長為L，其兩端放在位于水平面內(nèi)間距也為L的光滑平行導軌上，并與之接觸良好；棒左側兩導軌之間連接一可控電阻；導軌置于勻強磁場中，磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直于導軌所在平面．t=0時刻，給導體棒一個平行于導軌的初速度，此時可控電阻的阻值為R0．在棒運動過程中，通過可控電阻的變化使棒中的電流強度保持恒定．不計導軌電阻，導體棒一直在磁場中
（1）求可控電阻R隨時間t變化的關系式；
（2）若已知棒中電流強度為I，求0～t時間內(nèi)可控電阻上消耗的平均功率P；
（3）若在棒的整個運動過程中將題中的可控電阻改為阻值為R0的定值電阻，則棒將減速運動位移x1后停下，而由題中條件，棒將運動位移x2后停下，求$\frac{{x}_{1}}{{x}_{2}}$的值．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．2013年12月2日1時30分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號乙”運載火箭，成功將嫦娥三號探測器發(fā)射升空．發(fā)射后在軌飛行約5天，近月制動被月球捕獲，進入距月面平均高度100千米的環(huán)月圓軌道，成為繞月衛(wèi)星．10日21時24分，嫦娥三號成功點火，實施變軌，順利進入近月點高度15千米、遠月點高度100千米的橢圓軌道．14日21時11分，嫦娥三號探測器成功實施軟著陸，開展月面巡視勘察．如圖是嫦娥三號奔月示意圖，根據(jù)以上信息，下列推理中正確的是（　�。�
A．在環(huán)月圓軌道上，探測器運行周期與其質(zhì)量大小無關
B．變軌后瞬間與變軌前瞬間相比，衛(wèi)星的機械能減小，動能減小
C．嫦娥三號在橢圓軌道上任一時刻的運行速度均比在環(huán)月圓軌道上要小
D．若探測器在環(huán)月圓軌道上的運行周期已知，可算出探測器在該軌道上的運行速度

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．如圖所示，左側的圓形導電環(huán)半徑為r=1.0cm，導電環(huán)與一個理想變壓器的原線圈相連，變壓器的副線圈兩端與一個電容為C=100pF的電容器相連，導電環(huán)的電阻不計，環(huán)中有垂直于圓環(huán)平面的變化磁場，磁感應強度B的變化率為$\frac{△B}{△t}$=100$\sqrt{2}$πsinωt，若電容器C所帶電荷量的最大值為1.41×10-9C，則所用理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比為（取π2=10）（　�。�
A．1：100B．100：1C．1：100$\sqrt{2}$D．100$\sqrt{2}$：1

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．如圖，粗細不計的半圓管豎直固定在水平面上，其中直徑AB也豎直，B點與水平面相切，半圓管內(nèi)壁光滑，半徑r=0.4m．一大小不計的小球質(zhì)量m=0.4kg，沿半圓管從A點飛出后落在水平面上的某點M上，重力加速度g=10m/s2．則：
（1）若小球從A點飛出時恰好與管內(nèi)壁均無壓力，求小球落點M到B點間距離．
（2）若小球落點M到B點間距離為0.4m，求小球從A點飛出時對管內(nèi)壁的壓力．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．如圖（甲）所示為使用DIS系統(tǒng)研究單擺的裝置．液體槽的A、B兩個側面為銅板，其余部分為絕緣材料，槽中盛滿導電液體．質(zhì)量不計的細銅絲的上端固定在液體槽正上方的O點，下端連接一個小銅球，銅絲的下端稍穿出銅球一點長度，當銅球在液體上方擺動時，細銅絲始終與導電液體接觸（銅絲與液體間的阻力忽略不計），將此系統(tǒng)接入電路．已知定值電阻R1=3Ω，滑動變阻器的總電阻R2=20Ω，變阻器兩個端點a、b之間的長度為30cm，槽中導電液體接入電路的電阻R3=10Ω且恒定不變，銅絲的電阻不計．
（1）將電鍵S2與c點連接，閉合S1，移動變阻器的滑動片，采集數(shù)據(jù)得到圖（乙）所示的U-I圖象，則該電源的電動勢E=24V，內(nèi)阻r=2Ω．
（2）將擺球拉離平衡位置，使其在垂直于A、B的豎直面內(nèi)做簡諧運動，變阻器的滑動片P移到距離a端為x的位置，并保持不變，電鍵S2與d點連接，閉合S1，在電腦屏幕上得到如圖（丙）所示的電壓與時間的變化關系圖象．則單擺的振動周期T=2s，擺長L=1m（取π2約等于10），滑動片離a端的距離x=15cm．

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