弹簧测力计下悬挂一个重为G＝10 N金属块，使金属块部分浸在台秤上的水杯中(水不会溢出)，如图3－4－10所示，若弹簧测力计的示数变为6 N，则台秤的示数(　　)

图3－4－10

A．保持不变

B．增加10 N

C．增加6 N

D．增加4 N

【解析】：选D.金属块浸入水中后，水对金属块产生浮力F，由弹簧测力计的示数知，浮力的大小为F＝G－T＝(10－6)N＝4 N．根据牛顿第三定律，金属块对水也施加一个反作用力F′，其大小F′＝F＝4 N，通过水和杯的传递，对台秤产生附加压力，所以，台秤的示数增加4 N.

弹簧测力计下悬挂一个重为G＝10 N金属块，使金属块部分浸在台秤上的水杯中(水不会溢出)，如图3－4－10所示，若弹簧测力计的示数变为6 N，则台秤的示数(　　)

图3－4－10

A．保持不变

B．增加10 N

C．增加6 N

D．增加4 N

【解析】：选D.金属块浸入水中后，水对金属块产生浮力F，由弹簧测力计的示数知，浮力的大小为F＝G－T＝(10－6)N＝4 N．根据牛顿第三定律，金属块对水也施加一个反作用力F′，其大小F′＝F＝4 N，通过水和杯的传递，对台秤产生附加压力，所以，台秤的示数增加4 N.

(12分)如图所示，质量为5 kg的物块在水平拉力F＝15 N的作用下，从静止开始向右运动．物体与水平地面间的动摩擦因数μ＝0.2.求：

图3－17

(1)在力F的作用下，物体在前10 s内的位移；[来源:学+科+网]

(2)在t＝10 s末立即撤去力F，再经6 s物体还能运动多远？(g取10 m/s²)

【解析】：(1)物体在前10 s内受四个力：重力mg、支持力N、拉力F及滑动摩擦力f，如图所示．

根据牛顿第二定律有

N－mg＝0①

F－f＝ma₁②

又f＝μN③

联立解得

a₁＝＝ m/s²＝1 m/s²

由位移公式求出前10 s内的位移为

x₁＝a₁t²＝×1×10² m＝50 m.

(2)物体在10 s末的速度

v₁＝a₁t＝1×10 m/s＝10 m/s

10 s后物体做匀减速直线运动，其加速度大小为a₂＝＝μg＝0.2×10 m/s²＝2 m/s²

要考虑物体做匀减速运动最长能运动多长时间，设最长还能运动的时间为t′

t′＝＝ s＝5 s.

可见，物体经5 s就停下，故6 s内的位移[来源:Zxxk.Com]

x₂＝＝25 m.

(12分)如图所示，质量为5 kg的物块在水平拉力F＝15 N的作用下，从静止开始向右运动．物体与水平地面间的动摩擦因数μ＝0.2.求：

图3－17

(1)在力F的作用下，物体在前10 s内的位移；

(2)在t＝10 s末立即撤去力F，再经6 s物体还能运动多远？(g取10 m/s²)

【解析】：(1)物体在前10s内受四个力：重力mg、支持力N、拉力F及滑动摩擦力f，如图所示．

根据牛顿第二定律有

N－mg＝0①

F－f＝ma₁②

又f＝μN③

联立解得

a₁＝＝ m/s²＝1 m/s²

由位移公式求出前10 s内的位移为

x₁＝a₁t²＝×1×10² m＝50 m.

(2)物体在10 s末的速度

v₁＝a₁t＝1×10 m/s＝10 m/s

10 s后物体做匀减速直线运动，其加速度大小为a₂＝＝μg＝0.2×10 m/s²＝2m/s²

要考虑物体做匀减速运动最长能运动多长时间，设最长还能运动的时间为t′

t′＝＝ s＝5 s.

可见，物体经5 s就停下，故6s内的位移

x₂＝＝25 m.

已知氢原子基态的电子轨道半径r₁＝0.53×10^－10 m，基态的能级值为E₁＝－13.6 eV.

(1)求电子在n＝1的轨道上运动形成的等效电流．

(2)有一群氢原子处于量子数n＝3的激发态，画出能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几条光谱线．

(3)计算这几条光谱线中最长的波长．

【解析】：(1)电子绕核运动具有周期性，设运转周期为T，由牛顿第二定律和库仑定律有：k＝m²r₁①

又轨道上任一处，每一周期通过该处的电荷量为e，由电流的定义式得所求等效电流I＝②

联立①②式得

I＝

＝× A

＝1.05×10^－3 A

 (2)由于这群氢原子的自发跃迁辐射，会得到三条光谱线，如右图所示．

(3)三条光谱线中波长最长的光子能量最小，发生跃迁的两个能级的能量差最小，根据氢原子能级的分布规律可知，氢原子一定是从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级

设波长为λ，由h＝E₃－E₂，得

λ＝

＝m

＝6.58×10^－7m