【題目】如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)豎直固定，質(zhì)量為m的光滑小球套在圓環(huán)上并置于最高點(diǎn)A處，B為圓環(huán)的最低點(diǎn)。原長(zhǎng)為R的輕質(zhì)彈簧的一端與小球相連，另一端固定在環(huán)心O正下方的P點(diǎn)處，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為。將小球從A處無初速度釋放，繞圓環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng)。取B點(diǎn)重力勢(shì)能為零，重力加速度為g。

（1）畫出小球在A處受力示意圖；

（2）求小球在A處時(shí)的重力勢(shì)能；

（3）求彈簧為原長(zhǎng)時(shí)小球的速度與運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B處的速度之比。

【答案】（1）如圖所示

（2）2mgR；（3）1:1

【解析】

試題分析：（1）如圖所示；

（2）由重力勢(shì)能公式可得

（3）如圖所示，彈簧為原長(zhǎng)時(shí)小球在C，PC=OC。所以C點(diǎn)在圓心以下

對(duì)小球，從A運(yùn)動(dòng)到C的過程中，由機(jī)械能守恒定律得

對(duì)小球，從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，由機(jī)械能守恒定律得

所以

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】美國(guó)宇航局的“信使”號(hào)水星探測(cè)器按計(jì)劃將在2015年3月份隕落在水星表面。工程師找到了一種聰明的辦法，能夠使其壽命再延長(zhǎng)一個(gè)月。這個(gè)辦法就是通過向后釋放推進(jìn)系統(tǒng)中的高壓氦氣來提升軌道。如圖所示，設(shè)釋放氦氣前，探測(cè)器在貼近水星表面的圓形軌道Ⅰ上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，釋放氦氣后探測(cè)器進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ上，忽略探測(cè)器在橢圓軌道上所受外界阻力，則下列說法中正確的是（ ）

A. 探測(cè)器在軌道Ⅰ上A點(diǎn)運(yùn)行速率大于在軌道Ⅱ上B點(diǎn)速率

B. 探測(cè)器在軌道Ⅱ上某點(diǎn)的速率可能等于在軌道Ⅰ上速率

C. 探測(cè)器在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期小于在軌道Ⅰ運(yùn)行的周期

D. 探測(cè)器在軌道Ⅰ和軌道Ⅱ上A點(diǎn)加速度大小不同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，物塊A,C的質(zhì)量均為．,B的質(zhì)量為2m,都靜止于光滑水平臺(tái)面上．A、B間用一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)短細(xì)線相連。初始時(shí)刻細(xì)線處于松弛狀態(tài)，C位于A右側(cè)足夠遠(yuǎn)處。現(xiàn)突然給A一瞬時(shí)沖量，使A以初速度v0沿A、C連線方向向C運(yùn)動(dòng)，A與C相碰后，粘合在一起。求

（i）A與C剛粘合在一起時(shí)的速度大�。�

（ii）若將A、B,C看成一個(gè)系統(tǒng)，則從A開始運(yùn)動(dòng)到A與C剛好粘合的過程中，系統(tǒng)損失的機(jī)械能為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)平板小車置于光滑水平面上，其右端恰好和一個(gè)光滑圓弧軌道AB的底端等高對(duì)接，如圖．已知小車質(zhì)量M＝2 kg，小車足夠長(zhǎng)，圓弧軌道半徑R＝0.8 m．現(xiàn)將一質(zhì)量m＝0.5 kg的小滑塊，由軌道頂端A點(diǎn)無初速度釋放，滑塊滑到B端后沖上小車．滑塊與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2.（取g＝10 m/s2）試求：

（1）滑塊到達(dá)B端時(shí)，對(duì)軌道的壓力大��；

（2）小車運(yùn)動(dòng)2 s時(shí)，小車右端距軌道B端的距離；

（3）在2s內(nèi)小車與滑塊組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用圖示電路可以較為準(zhǔn)確地測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)。圖中a為標(biāo)準(zhǔn)電源，其電動(dòng)勢(shì)為Es，b為待測(cè)電源；E為工作電源，R為滑動(dòng)變阻器，G為零刻度在中央的靈敏電流計(jì)，AB為一根粗細(xì)均勻的電阻絲，滑動(dòng)片C可在電阻絲上移動(dòng)，AC之間的長(zhǎng)度可用刻度尺量出。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）按圖連接好電路；

（2）調(diào)整滑動(dòng)變阻器的滑片至合適位置，閉合開關(guān)S1；

（3）將S2接1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)片C使電流計(jì)示數(shù)為零，記下______；

（4）將S2接2，重新調(diào)整C位置，使 ________，并記下________；

（5）斷開S1、S2，計(jì)算待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為Ex=_______．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲乙兩個(gè)學(xué)習(xí)小組分別利用單擺測(cè)量重力加速度。

（1）甲組同學(xué)采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。

①為比較準(zhǔn)確地測(cè)量出當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊臄?shù)值，除秒表外，在下列器材中，還應(yīng)該選用 ；（用器材前的字母表示）

a．長(zhǎng)度接近1m的細(xì)繩

b．長(zhǎng)度為30cm左右的細(xì)繩

c．直徑為1．8cm的塑料球

d．直徑為1．8cm的鐵球

e．最小刻度為1cm的米尺

f．最小刻度為1mm的米尺

②該組同學(xué)先測(cè)出懸點(diǎn)到小球球心的距離L，然后用秒表測(cè)出單擺完成n次全振動(dòng)所用的時(shí)間t。請(qǐng)寫出重力加速度的表達(dá)式g= 。（用所測(cè)物理量表示）

③在測(cè)量擺長(zhǎng)后，測(cè)量周期時(shí)，擺球振動(dòng)過程中懸點(diǎn)O處擺線的固定出現(xiàn)松動(dòng)，擺長(zhǎng)略微變長(zhǎng)，這將會(huì)導(dǎo)致所測(cè)重力加速度的數(shù)值 。（選填“偏大”、“偏小”或 “不變”）

（2）乙組同學(xué)在圖甲所示裝置的基礎(chǔ)上再增加一個(gè)速度傳感器，如圖乙所示。將擺球拉開一小角度使其做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，速度傳感器記錄了擺球振動(dòng)過程中速度隨時(shí)間變化的關(guān)系，如圖丙所示的v―t圖線。

①由圖丙可知，該單擺的周期T= s；

②更換擺線長(zhǎng)度后，多次測(cè)量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)作出T2―L（周期平方―擺長(zhǎng)）圖線，并根據(jù)圖線擬合得到方程。由此可以得出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g＝ m/s2。（取π2＝9．86，結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行放置的金屬板A、B間電壓為U0，中心各有一個(gè)小孔P、Q，平行放置的金屬板C、D板長(zhǎng)和板間距均為L，足夠長(zhǎng)的粒子接收屏M與D板夾角為�，F(xiàn)從P點(diǎn)處有質(zhì)量為 m、帶電量為＋q的粒子放出（粒子的初速度可忽略不計(jì)）。經(jīng)加速后從Q點(diǎn)射出，貼著C板并平行C板射入C、D電場(chǎng)（平行金屬板外電場(chǎng)忽略不計(jì)，重力不計(jì)，，）

（1）粒子經(jīng)加速后從Q點(diǎn)射出速度大小v

（2）若在進(jìn)入C、D間電場(chǎng)后好恰從D板邊緣飛出，則C、D間電壓U1為多少？

（3）調(diào)節(jié)C、D間電壓（大小）使進(jìn)入電場(chǎng)的粒子，不能打在粒子接收屏M上，則C、D間電壓U2的取值范圍？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一位同學(xué)利用光電計(jì)時(shí)器等器材做實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒。如圖甲所示，有一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球從O處由靜止釋放，下落過程中能通過O處正下方、固定于M處的光電門，測(cè)得O、M間的距離，光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過光電門的時(shí)間為t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g。

（1）如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得小球的直徑 。

（2）為了用圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，該同學(xué)通過多次改變高度H，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，然后以H為橫軸，以 縱軸做出一條直線，若直線的斜率為k，則加速度為 。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接 （填“交流”或“直流”）電源。

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，釋放紙帶讓重物下落的步驟應(yīng)該在接通電源之 （填“前”或“后”）。

（3）下列做法中，正確的是

A、重物應(yīng)選擇體積大、質(zhì)量小的物體

B、必需使用天平測(cè)出重物的質(zhì)量

C、必需使用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間

D、測(cè)出紙帶上兩點(diǎn)跡間的距離，可知重物相應(yīng)的下落高度

（4）測(cè)量發(fā)現(xiàn)，下落過程中重物減少的重力勢(shì)能通常略大于增加的動(dòng)能，這是由于

A、重物質(zhì)量過大

B、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電壓偏低

C、重物下落的初速度不為零

D、有空氣阻力，紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦阻力

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