自由摆动的秋千，摆动的幅度越来越小，下列说法中正确的是（） A. 机械能守恒 ...

自由摆动的秋千，摆动的幅度越来越小，下列说法中正确的是（）

A. 机械能守恒

B. 能量正在消失

C. 总能守恒，正在减少的机械能转化为内能

D. 只有动能和势能的相互转化

C 【解析】试题分析：自由摆动的秋千，摆动的幅度越来越小，说明在这个过程中机械能是减少的，不守恒，故A错误；根据能量转化和守恒定律可知，能量不会消失，只能发生转化或转移，故B错误；秋千在运动的过程中，不可避免的要克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，任何形式的能在转化为其他形式能的过程中，能的总量都是保持不变的，即能量是守恒的，故C正确，D错误。考点：机械能守恒定律【名师点睛】判断机械能是否守恒的重要依据是看机械能是否转化成其他形式的能，即除重力和弹力做功外，还有没有其他的力做功。

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考点分析：

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下列说法正确的是（）

A. 加速度的单位是m/s2，由公式可知它是由m/s和s两个基本单位组合而成的

B. 力做功有正功和负功，因此功是矢量

C. 牛顿开创了实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律的科学方法

D. 重心、合力等概念的建立都体现了等效替代的思想

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物理中存在“通量”这个物理量，“通量”的定义要用到高等数学知识．在高中阶段，对“通量”的定义采用的是简单化处理方法并辅以形象化物理模型进行理解．

（1）“磁通量”就是一种常见的“通量”．在高中阶段我们是这样来定义“磁通量”的：设在磁感应强度为的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为，我们把与的乘积叫做穿过这个面积的磁通量（图1），简称磁通．用字母表示，则．磁通量可以形象地理解为穿过某一面积的磁感线条数的多少．如图2所示，空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度大小为．一个面积为的矩形线圈与竖直面间的夹角为，试求穿过该矩形线圈的磁通量．

（2）“电通量”也是一种常见的“通量”．在定义“电通量”时只需要把“磁通量”中的磁感应强度替换为电场强度即可．请同学们充分运用类比的方法解决以下问题．已知静电力常量为．

图3 图4

a．如图3所示，空间存在正点电荷，以点电荷为球心作半径为的球面，试求通过该球面的电通量．

b．上述情况映射的是静电场中“高斯定理”，“高斯定理”可以从库仑定律出发得到严格证明．“高斯定理”可表述为：通过静电场中任一闭合曲面的电通量等于闭合曲面内所含电荷量与的乘积，即,其中为静电力常量．试根据“高斯定理”证明：一个半径为的均匀带电球体（或球壳）在外部产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同，球外各点的电场强度也是，式中是球心到该点的距离，为整个球体所带的电荷量．

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如图所示，顶角，的金属导轨固定在水平面内，导轨处在方向竖直、磁感应强度为的匀强磁场中．一根与垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度沿导轨向右滑动，导体棒的质量为，导轨与导体棒单位长度的电阻均为，导体棒与导轨接触点的和，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触．时，导体棒位于顶角处，求：

（1）时刻流过导体棒的电流强度和电流方向．

（2）导体棒作匀速直线运动时水平外力的表达式．

（3）导体棒在时间内产生的焦耳热．

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如图所示，半径的竖直半圆形光滑轨道与水平面相切．质量的小滑块放在半圆形轨道末端的点，另一质量也为的小滑块以的水平初速度向滑行，滑过的距离，与相碰，碰撞时间极短，碰后、粘在一起运动．已知木块与水平面之间的动摩擦因数．、均可视为质点．（）．求：

（1）与碰撞前瞬间的速度大小．

（2）碰后瞬间，、共同的速度大小．

（3）在半圆形轨道的最高点，轨道所受的作用力．

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（1）图1为示波器面板，用该示波器观察频率为的正弦电压信号．把该信号接入示波器输入．

①当屏幕上出现如图2所示的波形时，为将波形调至屏幕中央，并且正弦波的正负半周不超出屏幕的范围，应调节_________钮和__________钮；（填旋钮前数字）

②如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形，现将“扫描范围”旋钮置于“”位置，然后还应调节__________钮，得到稳定波形．（填旋钮前数字）

（2）在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．为纸带下落的起始点，、、为纸带上选取的三个连续点．已知打点计时器每隔打一个点，当地的重力加速度为，那么：

①计算点瞬时速度时，甲同学用，乙同学用．其中所选择方法正确的是__________（填“甲”或“乙”）同学．（与分别表示纸带上、和、两点之间的距离）．

②同学丙想根据纸带上的测量数据进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力，为此他计算出纸带下落的加速度为__________（保留三位有效数字），从而计算出阻力__________ ．

③若同学丁不慎将上述纸带从之间扯断，他仅利用点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的__________．（填“能”或“不能”）

（3）如图所示的装置，可用于探究恒力做功与速度变化的关系．水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘．实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量，挡光板的宽度，光电门和的中心距离．