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3．彈簧秤掛在升降機的頂板上，下端掛一質量為2kg的物體．當升降機在豎直方向運動時，彈簧秤的示數(shù)始終是16N．如果從升降機的速度為3m/s時開始計時，則經過1s，升降機的位移可能是（g取10m/s2）（　�。�
A．2mB．3mC．6mD．8m

分析 根據(jù)彈簧秤的示數(shù)，由牛頓第二定律求出物體的加速度，分析物體可能的運動情況，再運動學公式求解位移．

解答 解：由題可知，彈簧秤的示數(shù)小于物體的重力，物體處于失重狀態(tài)，設加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律得
    mg-F=ma
得到a=g-$\frac{F}{m}$=10-$\frac{16}{2}$=2m/s2．物體可能向上做勻減速運動，也可能向下做勻加速運動．
當物體向上做勻減速運動時，位移為x1=v0t-$\frac{1}{2}$at2，代入解得，x1=2m；
當物體向下做勻加速運動時，位移為x2=v0t+$\frac{1}{2}$at2，代入解得，x2=4m，故A正確，BCD錯誤．
故選：A

點評 本題是牛頓第二定律與運動學公式的結合應用，關鍵要分析物體可能的運動情況，明確失重可以是向下加速，也可以是向上減速．

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

6．某課外興趣小組設計了一個測定電容器電容的實驗方案，其實驗原理如圖（甲）所示，E為電池組、C為待測電容器、G為檢流計（可測微弱電流）、R′為滑動變阻器、R是定值電阻、V是電壓表、S′、S為電鍵．實驗步驟如下：
按圖連接電路；

A、閉合S′，調節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)為某確定值；
B、閉合S，給電容器充電，當電容器兩端電壓穩(wěn)定時，記下此時的電壓表讀數(shù)Uc及檢流計示數(shù)ic；
C、斷開S和S′，同時開始計時，每隔5秒讀取并記錄一次電流值，直到電流為零；
D、以放電電流為縱坐標、放電時間為橫坐標，作出ic-t圖象；
E、改變Uc的值，重復上述步驟（除A）；
F、整理器材．
（1）S′、S 閉合前滑動變阻器滑片應調到a端（填“a”或“b”）
（2）閉合S后電壓表示數(shù)變化應該是變�。ㄌ睢白兇蟆被颉白冃　保�
（3）現(xiàn)有本實驗可供選擇的待測電容器C1（約0.6×103PF）、C2（約0.6×102μF）、C3（約1×103μF）和定值電阻R1（50Ω）、R2（1000Ω）、R3（10kΩ），為保證足夠的放電時間，電容器應該選C3，定值電阻應該選R3（填代號）
（4）如圖（乙）所示是本次試驗當Uc=2.5V時描出的ic-t圖象，由圖可求得所測電容器電容C=0.8×102 μF（取一位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．如圖所示，厚度均勻、上表面為長方形的平板AA'B'B靜止在光滑水平面上，平板上OO'所在直線與AB平行，CC'所在直線與OO'垂直．平板上表面的AA'至CC'段是粗糙的，CC'至BB'段是光滑的．將一輕質彈簧沿OO'方向放置在平板上，其右端固定在平板BB'端的輕質擋板上，彈簧處于原長時其左端位于CC'線上．在t=0時刻，有一可視為質點的小物塊以初速度v0從平板的AA'端沿OO'方向滑上平板，小物塊在平板上滑行0.2s后，從t1時刻開始壓縮彈簧，又經過一段時間，在t2時刻彈簧壓縮最短，此時彈簧的彈性勢能是8.1J．已知平板質量M=4.0kg，AA'與BB'之間的距離L1=1.30m，小物塊的質量m=1.0kg，速度v0=5m/s，小物塊與平板粗糙面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.20，取重力加速度g=10m/s2，彈簧始終在彈性限度內，小物塊始終在OO'所在直線上．求：
（1）求彈簧的原長L；
（2）彈簧壓縮最短時，小物塊的速度的大小v；
（3）請在圖2中定性畫出0～t2時間內木板的速度v隨時間t變化的圖象．（圖中t1為小物塊開始壓縮彈簧的時刻；t2為彈簧壓縮最短的時刻）．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．某科研小組設計了一個粒子探測裝置．如圖甲所示，一個截面半徑為R的圓筒（筒長大于2R）水平固定放置，筒內分布著垂直于軸線的水平方向勻強磁場，磁感應強度大小為B．圖乙為圓筒的入射截面，圖丙為豎直方向過筒軸的切面．質量為m，電荷量為q的正離子以不同的初速度垂直于入射截面射入筒內．圓筒內壁布滿探測器，可記錄粒子到達筒壁的位置．筒壁上的P點和Q點與入射面的距離分別為R和2R．（離子碰到探測器即被吸收，忽略離子間的相互作用）
（1）離子從O點垂直射入，偏轉后到達P點，求該入射離子的速度v0；
（2）離子從OC線上垂直射入，求位于Q點處的探測器接收到的離子的入射速度范圍；
（3）若離子以第（2）問求得范圍內的速度垂直入射，從入射截面的特定區(qū)域入射的離子偏轉后仍能到達距入射面為2R的筒壁位置，畫出此入射區(qū)域的形狀并求其面積．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．大家知道，在環(huán)繞地球運動的航天器是處于完全失重的狀態(tài)，不能利用天平稱量物體的質量．當力一定時，物體的質量越大，加速度就越小，根據(jù)牛頓第二定律能得出物體的質量．如圖所示，已知標準物A 的質量為m1，連接在標準物A 前后的力學傳感器的質量均為m2，待測質量的物體B連接在后傳感器上，在某一外力作用下整體在空間站內的桌面上運動，穩(wěn)定后前后傳感器的讀數(shù)分別為F1、F2，由此可知待測物體B的質量為（　�。�
A．$\frac{{F}_{2}（{m}_{1}+2{m}_{2}）}{{F}_{1}}$B．$\frac{{F}_{1}（{m}_{1}+2{m}_{2}）}{{F}_{2}}$
C．$\frac{{F}_{2}（{m}_{1}+2{m}_{2}）}{{F}_{1}-{F}_{2}}$D．$\frac{{F}_{1}（{m}_{1}+2{m}_{2}）}{{F}_{1}-{F}_{2}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．真空室中有如圖甲所示的裝置，電極K持續(xù)發(fā)出的電子（初速不計）經過電場加速后，從小孔O沿水平放置的偏轉極板M、N的中心軸線OO′射入．加速電壓U1=$\frac{m{L}^{2}}{2{eT}^{2}}$，M、N板長均為L，偏轉極板右側有熒光屏（足夠大且未畫出）．M、N兩板間的電壓UMN隨時間t變化的圖線如圖乙所示，其中U2=$\frac{4m{L}^{2}}{3e{T}^{2}}$．調節(jié)兩板之間的距離，使得每個電子都能通過偏轉極板，已知電子的質量、電荷量分別為m、e，不計電子重力．

（1）求電子通過偏轉極板的時間t；
（2）偏轉極板之間的最小距離d；
（3）當偏轉極板間的距離為最小值d時，熒光屏如何放置時電子擊中的范圍最小，該范圍的長度是多大．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．一中間有圓孔的玉片（厚度不計）保持環(huán)面平行于地面從高處靜止釋放，玉片直接撞擊地面而不被摔壞的最大釋放高度為hm=0.2m．現(xiàn)將玉片緊套在高度L=0.55m且與玉片質量相等的圓柱體頂端處．從圓柱體下端距地面高度H=0.4m處由靜止釋放圓柱體，下落到地面后與地面發(fā)生碰撞時，觸地時間極短，無動能損失．玉片與圓柱體間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，大小為玉片重力的2倍．玉片最終從圓柱體上滑脫時，立即用手接住圓柱體．整個過程中圓柱體始終保持豎直，空氣阻力不計．試通過分析計算說明玉片最終是否摔壞．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．低空跳傘是一種極限運動，一般在高樓、懸崖、高塔等固定物上起跳．一名質量為70kg的跳傘運動員背有質量為10kg的傘包從某高層建筑頂層跳下，且一直沿豎直方向下落，其整個運動過程的v-t圖象如圖所示．已知2.0s末的速度為18m/s，10s末拉開繩索開啟降落傘，16.2s時安全落地，并穩(wěn)穩(wěn)地站立在地面上．g取10m/s2，請根據(jù)此圖象估算：
（1）起跳后2s內運動員的加速度為多少；
（2）起跳后2s內運動員（包括其隨身攜帶的全部裝備）所受平均阻力的大��；
（3）開傘前空氣阻力對跳傘運動員（包括其隨身攜帶的全部裝備）所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．如圖所示，半徑為r的半圓形金屬導線（CD為直徑）處于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，有關導線中產生感應電動勢的大小，下列說法中錯誤的是（　�。�
A．導線從圖示位置開始繞CD以角速度ω勻速轉動時E=$\frac{1}{2}$πr2Bωsinωt
B．導線在紙面內沿與CD成45°角以速度v斜向下勻速運動時E=$\sqrt{2}$rBv
C．導線不動，勻強磁場以速度v水平向左勻速運動時E=0
D．導線在紙面內以速度v水平向右運動，同時勻強磁場以速度v沿CD方向向上勻速運動時E=2Brv

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