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如圖14，如一質量m=20kg的鋼件，架在兩根完全相同的、平行的長直圓柱上，鋼件的重心與兩柱等距，兩柱的軸線在同一水平面內，圓柱的半徑r=0.025m，鋼件與圓柱間的滑動摩擦系數μ=0.20，兩圓柱各繞自己的軸線做轉向相反的轉動，角速度ω=40rad/s，若沿平行于柱軸方向施加力推著鋼件做速度為v₀=0.05m/s的勻速運動，推力是多大？設鋼件左右受光滑槽限制（圖中未畫出），不發生橫向運動

解析:

每根圓柱所受的壓力等于，所以每根圓柱對鋼件的滑動摩擦力為，f的方向，應該跟圓柱的鋼件接觸的部分，相對鋼件的速度的方向相同．

以鋼件為參照物，圓柱的與鋼件接觸的部分，一方面有沿圓柱軸線的速度，大小為，另一方面有垂直于圓柱軸線的速度，大小為

所以圓柱的與鋼件接觸的部分的速度與軸線方向的夾角滿足而f與軸線的夾角也是

由受力平衡：．

練習冊系列答案

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）一輕彈簧原長為10cm，把它上端固定，下端懸掛一重為0.5N的鉤碼，靜止時它的長度為12cm，彈簧的勁度系數為

N/m；現有一個帶有半徑為14cm的

光滑圓弧的物塊靜止放在水平面上，半徑OA水平，OB豎直，如圖1所示；將上述輕彈簧的一端拴在A點，另一端拴著一個小球，發現小球靜止在圓弧上的P點，且∠BOP=30°，則小球重為

N．
（2）用游標卡尺測量某圓柱形金屬工件的直徑，其示數如圖2所示，該工件的直徑為

mm．

（3）用如圖3所示的裝置做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗．小燈泡的規格為（4.5V0.3A）；電流表有0.6A和3A兩個量程；電壓表有3V和15V兩個量程．
將以下實驗步驟補充完整：
A．按如圖3所示方式連接好電路，其中電流表選用0.6A的量程；電壓表選用3V的量程；
B．將滑動變阻器的滑片移動到最

端；
C．閉合電鍵，移動滑動變阻器滑片的位置，在0～3.0V內測出6組不同的電壓U和對應的電流I的值，并將測量數據填入表格；
D．打開電鍵，

；
E．閉合電鍵，移動滑動變阻器滑片的位置，在3.0～4.5V之間測出6組不同的電壓U和對應的電流I的值，并將測量數據填入表格；斷開電鍵；
F．在坐標紙上以U為橫軸，I為縱軸，建立坐標系；
G．在坐標系內描出各組數據所對應的點，用平滑曲線擬合這些點；
H．拆除電路，整理儀器．
（4）某學習小組采用如圖5所示的裝置做“驗證動能定理”實驗，小車運動中所受阻力f已提前測得．
①某次實驗中，在小桶中加入適當砝碼使小車做加速運動，打點計時器打出的紙帶如圖5所示，通過正確的方法得出了打1、2兩點時小車的速度大小分別為v₁、v₂，兩點間的距離為L，設小車的質量為M，小桶和砝碼的總質量為m，某同學按如下思路驗證動能定理：以小車為研究對象，合外力的功為W_合=mgL-fL，動能增量為△Ek=

)，經多次實驗后，他發現W_合總是大于△E_k，你認為產生這種誤差的原因是

；
②為了減小或消除以上誤差，同學們提出了以下四種改進方案，你認為有效的是

（填選項字母）．
A．使小桶和砝碼的總質量m遠小于小車的質量M
B．換用水平氣墊導軌結合光電計時器做實驗，驗證mgL是否等于

)
C．設法得出輕細繩的拉力T，驗證TL-fL是否等于

)
D．研究小車、小桶及砝碼組成的系統，驗證mgL-fL是否等于

(M+m)(

)．

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科目：高中物理 來源：天津模擬 題型：問答題

（1）一輕彈簧原長為10cm，把它上端固定，下端懸掛一重為0.5N的鉤碼，靜止時它的長度為12cm，彈簧的勁度系數為______N/m；現有一個帶有半徑為14cm的

光滑圓弧的物塊靜止放在水平面上，半徑OA水平，OB豎直，如圖1所示；將上述輕彈簧的一端拴在A點，另一端拴著一個小球，發現小球靜止在圓弧上的P點，且∠BOP=30°，則小球重為______N．
（2）用游標卡尺測量某圓柱形金屬工件的直徑，其示數如圖2所示，該工件的直徑為______mm．

（3）用如圖3所示的裝置做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗．小燈泡的規格為（4.5V0.3A）；電流表有0.6A和3A兩個量程；電壓表有3V和15V兩個量程．
將以下實驗步驟補充完整：
A．按如圖3所示方式連接好電路，其中電流表選用0.6A的量程；電壓表選用3V的量程；
B．將滑動變阻器的滑片移動到最______端；
C．閉合電鍵，移動滑動變阻器滑片的位置，在0～3.0V內測出6組不同的電壓U和對應的電流I的值，并將測量數據填入表格；
D．打開電鍵，______；
E．閉合電鍵，移動滑動變阻器滑片的位置，在3.0～4.5V之間測出6組不同的電壓U和對應的電流I的值，并將測量數據填入表格；斷開電鍵；
F．在坐標紙上以U為橫軸，I為縱軸，建立坐標系；
G．在坐標系內描出各組數據所對應的點，用平滑曲線擬合這些點；
H．拆除電路，整理儀器．
（4）某學習小組采用如圖5所示的裝置做“驗證動能定理”實驗，小車運動中所受阻力f已提前測得．
①某次實驗中，在小桶中加入適當砝碼使小車做加速運動，打點計時器打出的紙帶如圖5所示，通過正確的方法得出了打1、2兩點時小車的速度大小分別為v₁、v₂，兩點間的距離為L，設小車的質量為M，小桶和砝碼的總質量為m，某同學按如下思路驗證動能定理：以小車為研究對象，合外力的功為W_合=mgL-fL，動能增量為△Ek=

)，經多次實驗后，他發現W_合總是大于△E_k，你認為產生這種誤差的原因是______；
②為了減小或消除以上誤差，同學們提出了以下四種改進方案，你認為有效的是______（填選項字母）．
A．使小桶和砝碼的總質量m遠小于小車的質量M
B．換用水平氣墊導軌結合光電計時器做實驗，驗證mgL是否等于

)
C．設法得出輕細繩的拉力T，驗證TL-fL是否等于

)
D．研究小車、小桶及砝碼組成的系統，驗證mgL-fL是否等于

(M+m)(

)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（14分）如圖14所示，質量M = 4kg、長L = 3m的長木板放置于光滑的水平地面上，其左端有一大小可以忽略，質量為1kg的物塊m，物塊和木板間的動摩擦因數為0.2，開始時物塊和木板都處于靜止狀態，現在對物塊施加F = 4N，方向水平向右的恒定拉力，求：

（1）木板固定不動時，物塊從木板左端運動到右端經歷的時間；

（2）木板不固定，物塊從木板左端運動到右端經歷的時間．

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