某同学在学习了DIS实验后，设计了一个测量物体瞬时速度的实验-优题课

某同学在学习了DIS实验后，设计了一个测量物体瞬时速度的实验，其装置如图所示．在小车上固定挡光片，使挡光片的前端与车头齐平、将光电门传感器固定在轨道侧面，垫高轨道的一端．该同学将小车从该端同一位置由静止释放，获得了如下几组实验数据．
实验
次数   不同的
挡光片   通过光电门的时间
（s）   速度
（m/s）
第一次    I    0.23044    0.347
第二次   Ⅱ    0.17464    0.344
第三次   Ⅲ    0.11662    0.343
第四次   Ⅳ    0.05850    0.342
（1）则以下表述正确的是
①四个挡光片中，挡光片I的宽度最小
②四个挡光片中，挡光片Ⅳ的宽度最小
③四次实验中，第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度
④四次实验中，第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度
A.①③B.②③C.①④D.②④
（2）这种方法得到的测量值跟实际值相比
A.偏大   B.偏小   C.相等
（3）若把挡光片装在小车的正中间，测量小车正中间到达光电门时的瞬时速度，测量值跟实际值相比
A.偏大   B.偏小   C.相等．

科目物理题型解答题难度中等

水平面上有一带圆弧形凸起的长方形木块 $A$ ，木块 $A$ 上的物体 $B$ 用绕过凸起的轻绳与物体 $C$ 相连， $B$ 与凸起之间的绳是水平的。用一水平向左的拉力F作用在物体 $B$ 上，恰使物体 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 保持相对静止，如图。己知物体 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 的质量均为 $m$ ，重力加速度为 $g$ ，不计所有的摩擦，则拉力 $F$ 应为多大？

如图为一种质谱仪工作原理示意图.在以 $O$ 为圆心， $O H$ 为对称轴，夹角为 $2 α$ 的扇形区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场.对称于 $O H$ 轴的 $C$ 和 $D$ 分别是离子发射点和收集点. $C M$ 垂直磁场左边界于 $M$ ，且 $O M = d$ .现有一正离子束以小发散角（纸面内）从 $C$ 射出，这些离子在 $C M$ 方向上的分速度均为 $v_{0}$ .若该离子束中比荷为 $\frac{q}{m}$ 的离子都能汇聚到 $D$ ，试求：

（1）磁感应强度的大小和方向（提示：可考虑沿 $C M$ 方向运动的离子为研究对象）；

（2）离子沿与 $C M$ 成 $θ$ 角的直线 $C N$ 进入磁场，其轨道半径和在磁场中的运动时间；

（3）线段 $C M$ 的长度.

2009年中国女子冰壶队首次获得了世界锦标赛冠军，这引起了人们对冰壶运动的关注。冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程：如图，运动员将静止于 $O$ 点的冰壶（视为质点）沿直线 $O O `$ 推到 $A$ 点放手，此后冰壶沿 $A O `$ 滑行，最后停于 $C$ 点。已知冰面与各冰壶间的动摩擦因数为 $μ$ ，冰壶质量为 $m$ ， $A C ＝ L$ ， $C O ` ＝ r$ ,重力加速度为 $g$ ，
（1）求冰壶在 $A$ 点的速率；

（2）求冰壶从 $O$ 点到 $A$ 点的运动过程中受到的冲量大小；

（3）若将 $B O `$ 段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为 $0.8 u$ ,原只能滑到 $C$ 点的冰壶能停于 $O `$ 点，求 $A$ 点与 $B$ 点之间的距离。

探究某种笔的弹跳问题时，把笔分为轻质弹簧、内芯和外壳三部分，其中内芯和外壳质量分别为 $m$ 和 $4 m$ .笔的弹跳过程分为三个阶段：

①把笔竖直倒立于水平硬桌面，下压外壳使其下端接触桌面（见题图a）；
②由静止释放，外壳竖直上升至下端距桌面高度为 $h_{1}$ 时，与静止的内芯碰撞（见题图b）；
③碰后，内芯与外壳以共同的速度一起上升到外壳下端距桌面最大高度为 $h_{2}$ 处（见题图c）。
设内芯与外壳的撞击力远大于笔所受重力、不计摩擦与空气阻力，重力加速度为 $g$ 。求：
（1）外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小；

（2）从外壳离开桌面到碰撞前瞬间，弹簧做的功；

（3）从外壳下端离开桌面到上升至 $h_{2}$ 处，笔损失的机械能。

如图所示，巡查员站立于一空的贮液池边，检查池角处出液口的安全情况。已知池宽为 $L$ ，照明灯到池底的距离为 $H$ 。若保持照明光束方向不变，向贮液池中注入某种液体，当液面高为 $\frac{H}{2}$ 时，池底的光斑距离出液口 $\frac{L}{4}$ 。

（1）试求当液面高为 $\frac{2}{3} H$ 时，池底的光斑到出液口的距离 $x$ 。

（2）控制出液口缓慢地排出液体，使液面以 $v_{0}$ 的速率匀速下降，试求池底的光斑移动的速率 $v_{x}$ 。

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