某校同學利用如圖甲所示的實驗裝置研究一光滑小球運動時對軌道壓力的規(guī)律，該裝置位于豎直面內(nèi)， 傾斜軌道AB和圓弧軌道BC在B點相切，圓軌道的半徑為r，讓質量為m的小球。從軌道AB上高H處的A點滑下，用力傳感器測出小球經(jīng)過最高點C時對軌道的壓力。改變小球下滑的初速度v0，可測出小球經(jīng)過最 高點C時對軌道壓力F的對應值，g取10m/s2。
（1）試寫出壓力F的大小隨小球初速度v0變化的關系式；
（2）若測得小球質量m=0.2kg，圓弧半徑r=0.4m，壓力F的最小值為5N，試確定小球下落的高度H，并在乙圖的坐標上定性地畫出F-v0的圖象。
解：（1）光滑小球從A點到C點的過程中機械能守恒，則
①
根據(jù)牛頓第二定律，小球經(jīng)過C點時滿足：②
由①②解得：③
（2）當壓力最小時，有v0=0，所以④
解得H=l.5m⑤
函數(shù)圖象如圖所示
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

某校學生利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)由靜止釋放后機械能是否守恒．實驗前已經(jīng)調(diào)整氣墊導軌底座使之水平，且選定滑塊從靜止開始運動的過程進行測量．

（1）如圖乙所示，用游標卡尺測得窄遮光條的寬度d=
0.48
0.48
cm；實驗時將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t=1.2×10-2s，則在遮光條經(jīng)過光電門時滑塊的瞬間速度為
0.40
0.40
m/s．
（2）已知當?shù)刂亓铀俣葹間，鉤碼的質量為m，滑塊的質量為M，在本實驗中還需要直接測量的物理量有：
B
B
．
A．光電門到導軌左端定滑輪的距離x
B．滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
C．氣墊導軌的總長L
（3）本實驗通過比較
mgs
mgs
和是否相等（用直接測出的物理量符號寫出表達式，重力加速度為g）說明系統(tǒng)的機械能是否守恒．
（4）為提高實驗結果的準確程度，該實驗小組的同學對此實驗提出以下建議，其中確實對提高準確程度有作用的是
A
A
．
A．繩的質量要輕，滑塊與滑輪間繩要水平
B．在“輕質繩”的前提下，繩越長越好
C．鉤碼的質量m越小越好
（5）你估計減少的重力勢能
大于
大于
（大于、小于或等于）增加的動能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（根據(jù)常州市四校高三物理聯(lián)考試卷第11題改編）現(xiàn)有一特殊的電池，其電動勢E約為9V，內(nèi)阻r在35～55Ω范圍，最大允許電流為50mA．為測定這個電池的電動勢和內(nèi)阻，某同學利用如圖甲的電路進行實驗．圖中電壓表的內(nèi)電阻很大，對電路的影響可以不計；R為電阻箱，阻值范圍為0～9999Ω；R0是定值電阻

（1）實驗室備有的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格，應選用
C
C

A．10Ω，2.5W             B．50Ω，1.0W
C．150Ω，1.0W            D．1500Ω，5.0W
（2）該同學接入符合要求的R0后，閉合開關S，調(diào)整電阻箱的阻值讀出電壓表的示數(shù)U，再改變電阻箱阻值，取得多組數(shù)據(jù)，然后通過作出有關物理量的線性圖象，如圖乙所示，求得電源的電動勢和內(nèi)阻．
a．請寫出該線形圖象對應的函數(shù)表達式
1
U
=
r
E
?
1
R+R0
+
1
E
1
U
=
r
E
?
1
R+R0
+
1
E
（用字母E、r、U、R、R0表示）
b．請標明圖乙兩個坐標軸所表示的物理量，橫坐標
1
R+R0
1
R+R0
，縱坐標
1
U
1
U

（3）根據(jù)乙圖所作出的圖象求得該電池的電動勢E為
10
10
V，內(nèi)電阻r約為
50Ω
50Ω
Ω．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

某校學生利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)由靜止釋放后機械能是否守恒．實驗前已經(jīng)調(diào)整氣墊導軌底座使之水平，且選定滑塊從靜止開始運動的過程進行測量．

精英家教網(wǎng)

（1）如圖乙所示，用游標卡尺測得窄遮光條的寬度d=______cm；實驗時將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t=1.2×10-2s，則在遮光條經(jīng)過光電門時滑塊的瞬間速度為______m/s．
（2）已知當?shù)刂亓铀俣葹間，鉤碼的質量為m，滑塊的質量為M，在本實驗中還需要直接測量的物理量有：______．
A．光電門到導軌左端定滑輪的距離x
B．滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
C．氣墊導軌的總長L
（3）本實驗通過比較______和是否相等（用直接測出的物理量符號寫出表達式，重力加速度為g）說明系統(tǒng)的機械能是否守恒．
（4）為提高實驗結果的準確程度，該實驗小組的同學對此實驗提出以下建議，其中確實對提高準確程度有作用的是______．
A．繩的質量要輕，滑塊與滑輪間繩要水平
B．在“輕質繩”的前提下，繩越長越好
C．鉤碼的質量m越小越好
（5）你估計減少的重力勢能______（大于、小于或等于）增加的動能．

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年浙江省紹興一中高三（上）月考物理試卷（12月份）（解析版） 題型：解答題

某校學生利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)由靜止釋放后機械能是否守恒．實驗前已經(jīng)調(diào)整氣墊導軌底座使之水平，且選定滑塊從靜止開始運動的過程進行測量．

（1）如圖乙所示，用游標卡尺測得窄遮光條的寬度d=______cm；實驗時將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t=1.2×10-2s，則在遮光條經(jīng)過光電門時滑塊的瞬間速度為______m/s．
（2）已知當?shù)刂亓铀俣葹間，鉤碼的質量為m，滑塊的質量為M，在本實驗中還需要直接測量的物理量有：______．
A．光電門到導軌左端定滑輪的距離x
B．滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
C．氣墊導軌的總長L
（3）本實驗通過比較______和是否相等（用直接測出的物理量符號寫出表達式，重力加速度為g）說明系統(tǒng)的機械能是否守恒．
（4）為提高實驗結果的準確程度，該實驗小組的同學對此實驗提出以下建議，其中確實對提高準確程度有作用的是______．
A．繩的質量要輕，滑塊與滑輪間繩要水平
B．在“輕質繩”的前提下，繩越長越好
C．鉤碼的質量m越小越好
（5）你估計減少的重力勢能______（大于、小于或等于）增加的動能．

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