8．如圖所示，固定的豎直桿上A點(diǎn)處套有一質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與水平放置的輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧另一端固定在豎直墻壁上的D點(diǎn)，彈簧水平時恰好處于原長狀態(tài)．現(xiàn)讓圓環(huán)從圖示位置（距地面高度為h）由靜止沿桿滑下，圓環(huán)經(jīng)過C處時的速度最大，滑到桿的底端B時速度恰好為零．若圓環(huán)在B處獲得一豎直向上的速度v，恰好能回到A點(diǎn)．彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g．下列說法中正確的是（　�。�
A．豎直桿可能光滑，且圓環(huán)下滑到B時彈簧的彈性勢能為mgh
B．下滑到C處，圓環(huán)受到的重力與摩擦力大小相等
C．圓環(huán)從A下滑到B的過程中克服摩擦力做的功為$\frac{1}{4}$mv2
D．圓環(huán)上滑經(jīng)過C的速度與下滑經(jīng)過C的速度大小相等

分析 圓環(huán)向下先做加速運(yùn)動，后做減速運(yùn)動，當(dāng)圓環(huán)所受合力為零時圓環(huán)的速度最大，圓環(huán)向上運(yùn)動過程先做加速運(yùn)動后做減速運(yùn)動，分析清楚圓環(huán)的運(yùn)動過程，應(yīng)用能量守恒定律分析答題．

解答 解：A、圓環(huán)回到A點(diǎn)時與開始時圓環(huán)的機(jī)械能相等，圓環(huán)到達(dá)B處后獲得一豎直向上的速度v才能回到A點(diǎn)，說明圓環(huán)運(yùn)動過程中機(jī)械能有損失，重力與彈力做功不改變圓環(huán)的機(jī)械能，因此圓環(huán)在運(yùn)動過程要受到摩擦力作用，豎直桿不可能光滑，故A錯誤；
B、圓環(huán)下滑到C處時速度最大，此時圓環(huán)所受合力為零，彈簧沿豎直方向的分力與摩擦力的合力等于圓環(huán)的重力，因此圓環(huán)受到的重力大于摩擦力，故B錯誤；
C、由題意可知，圓環(huán)在整個運(yùn)動過程損失的機(jī)械能為：$\frac{1}{2}$mv2，由對稱性可知，圓環(huán)向下運(yùn)動過程與向上運(yùn)動過程克服摩擦力做功相等，因此圓環(huán)從A下滑到B的過程中克服摩擦力做功為：$\frac{1}{4}$mv2，故C正確；
D、由于圓環(huán)運(yùn)動過程要受到摩擦力作用，圓環(huán)上滑經(jīng)過C的速度與下滑經(jīng)過C的速度大小不相等，故D錯誤；
故選：C．

點(diǎn)評 本題考查了判斷圓環(huán)所受摩擦力、摩擦力做功情況與圓環(huán)所受摩擦力情況問題，分析清楚圓環(huán)的運(yùn)動過程是解題的關(guān)鍵，應(yīng)用能量守恒定律可以解題．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

18．回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如圖所示，它的核心部分是兩個D形金屬盒，兩盒相距很近，分別和高頻交流電源向連接，兩盒放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于盒底面，帶電粒子由加速器的中心附近進(jìn)人加速器，直到達(dá)到最大圓周半徑時通過特殊裝置被引出．如果用同一回旋加速器分別加速氚核和α粒子（氚核和α粒子質(zhì)量比為3：4，電荷量之比為1：2），則以下說法正確的是（　　）
A．加速α粒子的交流電源的周期較大，α粒子獲得的最大動能較小
B．若增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，則α粒子獲得的最大動能增大
C．若增大加速電壓，氚核獲得的最大動能增大
D．若增大加速電壓，氚核在加速器中運(yùn)動的總時間變短

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．像打點(diǎn)計(jì)時器一樣，光電計(jì)時器也是一種研究物體運(yùn)動情況的常見計(jì)時儀器，每個光電門都是由激光發(fā)射和接收裝置組成．當(dāng)有物體從光電門通過時，光電計(jì)時器就可以顯示物體的擋光時間．現(xiàn)利用如圖1所示裝置設(shè)計(jì)一個“探究物體運(yùn)動的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上間距為l的兩個光電門（與之連接的兩個光電計(jì)時器沒有畫出）．小車上固定著用于擋光的窄片K，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計(jì)時器顯示窄片K的擋光時間分別為t1和t2．

（1）用游標(biāo)卡尺測量窄片K的寬度（如圖2）d=5.15×10-3m（已知l＞＞d），光電門1、2各自連接的計(jì)時器顯示的擋光時間分別為t1=2.50×10-2s、t2=1.25×10-2s；
（2）用米尺測量兩光電門的間距為l，則小車的加速度表達(dá)式a=$\frac{{（\fracjthlb5v{{t}_{2}}）}^{2}-{（\fraczhxntjd{{t}_{1}}）}^{2}}{2l}$（各量均用（1）（2）里的已知量的字母表示）；
（3）該實(shí)驗(yàn)中，為了把砂和砂桶拉車的力當(dāng)作小車受的合外力，就必須平衡小車受到的摩擦力，正確的做法是不掛砂和砂桶，調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車讓其下滑，直至兩個光電計(jì)時器的讀數(shù)相等為止；
（4）某位同學(xué)通過測量，把砂和砂桶的重量當(dāng)作小車的合外力F，作出a-F圖線．如圖3中的實(shí)線所示．試分析：圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)O的原因是平衡摩擦力時木板傾角太大；曲線上部彎曲的原因是沒有滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

16．以下說法中正確的是 （　�。�
A．光的偏振現(xiàn)象說明光是一種縱波
B．相對論認(rèn)為空間和時間與物質(zhì)的運(yùn)動狀態(tài)有關(guān)
C．麥克斯韋預(yù)言并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在
D．在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由綠光變?yōu)榧t光，則條紋間距變寬

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．某研究性學(xué)習(xí)小組用較粗的銅絲和鐵絲相隔較近距離插入蘋果中，制成了一個蘋果電池，現(xiàn)在用如圖甲所示器材來測定蘋果電池的電動勢和內(nèi)阻．設(shè)計(jì)好合適的電路．
（1）實(shí)驗(yàn)器材有：電流表（量程1mA，內(nèi)阻不計(jì)）；電壓表（量程1V，內(nèi)阻約1kΩ）；滑動變阻器R1（阻值0～200Ω）；滑動變阻器R2（阻值0～10kΩ），該電路中應(yīng)選用滑動變阻器R2（選填“R1”或“R2”）．
（2）某同學(xué)根據(jù)正確設(shè)計(jì)的電路將圖甲中實(shí)物圖連接出一部分，請將剩余部分連接起來．
（3）在該實(shí)驗(yàn)中，隨電極插入的深度增大，電源電動勢不變，電源內(nèi)阻減小（均選填“增大”、“減小”或“不變”）．
（4）圖線b對應(yīng)的電路中，當(dāng)外電路總電阻R=2000Ω時，該電源的輸出功率P=3.20×10-4W（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．在下列各物體中，可以視為質(zhì)點(diǎn)的物體有（　�。�
A．百米賽跑中正在沖刺的運(yùn)動員
B．表演精彩動作的芭蕾舞演員
C．研究運(yùn)動的汽車輪胎上各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動情況
D．研究公路上行駛的汽車的速度

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．2014年4月17日，美國太空總署艾姆斯研究中心科學(xué)家昆塔納領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)宣布，利用開普勒太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)迄今“跟地球最相似”的行星．如圖所示，假若“跟地球最相似”的行星具有磁性，其中虛線是磁感線，實(shí)線是宇宙射線（宇宙中一種帶有大能量的帶電粒子流），則以下說法正確的是（　�。�
A．a端是行星磁場的N極，b端是行星磁場的S極
B．從a、b端射入行星的宇宙射線，可能在a、b端不發(fā)生偏轉(zhuǎn)
C．從上往下看，此行星自身的環(huán)形電流的方向應(yīng)為逆時針
D．圖中來自宇宙射線中帶負(fù)電的粒子流②向垂直紙面向外的方向偏轉(zhuǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，學(xué)會像科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)和思考，往往比掌握知識更重要，以下符合事實(shí)的是（　�。�
A．牛頓將斜面實(shí)驗(yàn)的結(jié)論合理外推，間接證明了自由落體運(yùn)動是勻變速運(yùn)動
B．庫侖總結(jié)得出了電荷間的相互作用的規(guī)律，并最早用實(shí)驗(yàn)得出了元電荷電量
C．卡文迪許測出了靜電力常量
D．伽利略提出力不是維持物體運(yùn)動的原因

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．某同學(xué)用如圖1所示電路測量電流表A1的阻值，并將電流表A1改裝成一只電壓表，測量一段金屬絲的電阻Rx的阻值（阻值約為5Ω），可選用以下器材：
電流表A1，量程10mA，內(nèi)阻約200Ω；電流表A2，量程0.6A，內(nèi)阻約5Ω；
電阻箱R，阻值999.99Ω；滑動變阻器R1，最大阻值10Ω；
電源E，電動勢6V，內(nèi)阻不計(jì)；開關(guān)、導(dǎo)線若干；
該同學(xué)進(jìn)行如下操作：

（1）將S1閉合，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1和電阻箱R，測得電流表A1、A2的示數(shù)分別為5mA和0.40A，電阻箱阻值為2.5Ω，則電流表A1的阻值為197.5Ω；
（2）該同學(xué)將電流表A1改裝成一只量程為3V的電壓表，電阻箱R阻值應(yīng)調(diào)為102.5Ω，并與電流表A1串聯(lián)．
（3）該同學(xué)選用必要的器材測量金屬絲的電阻Rx的阻值，只移動滑動變阻器R1，測得電流表A1、A2的示數(shù)如下表：
A1/mA012345678910
A2/A00.060.120.180.240.300.360.410.450.500.54
請?jiān)谧鴺?biāo)紙上圖3描點(diǎn)作出兩電流表示數(shù)I1與I2的關(guān)系圖線，分析該圖線可知，該金屬絲電阻隨溫度升高而增加．（填增加、減小或不變）

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同步練習(xí)冊答案