【題目】伽利略在研究運動和力的關系時,曾經(jīng)考慮了一個無摩擦的理想實驗:如圖所示,在A點處懸掛一個擺球,將擺球拉至B點處放手,擺球將擺到與B等高的C處;假若在A點正下方的E處釘一釘子,擺球的運動路徑會發(fā)生改變,但仍能升到與開始等高的D處.如果圖中的擺線長為l,初始時刻擺線與豎直線之間的夾角為60°,重力加速度為g.求:

(1)擺球擺到最低點O時速度的大。

(2)將E處的釘子下移,當釘子與A的距離至少多大時,擺球擺下后能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運動.

【答案】(1);(2)

【解析】1)擺球運動過程無摩擦,故只有重力做功,那么機械能守恒;設小球的質量為m,則有:mgl1-cosθ=mv2
解得:
2)設小球恰能通過最高點時,其軌道半徑為R,在最高點處由牛頓第二定律得: ;
從最低點到最高點由動能定理得:mg2Rmv12mv2=mgRmgl;
解得: ;
所以有:

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,在光滑的水平面上有一長為L的木板B,上表面粗糙,在其左端有一光滑的圓弧槽C,與長木板接觸但不相連,圓弧槽的下端與木板上表面相平,B、C靜止在水平面上,F(xiàn)有滑塊A以初速v0從右端滑上B,并以v0滑離B,恰好能到達C的最高點。A、B、C的質量均為m,試求:

(1)木板B上表面的動摩擦因素μ;

(2)圓弧槽C的半徑R;

(3)當A滑離C時,C的速度。

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【題目】(8分)二極管是一種半導體元件,它的符號為 。二極管具有單向導電性,即電流從+極流入時電阻比較小,而從+極流出時電阻比較大。

(1)使用萬用表測量測量二極管的正反向電阻,可辨明它的正負極。步驟是:將選擇開關旋至合適倍率,調(diào)整歐姆零點,將黑表筆接觸二極管的左端、紅表筆接觸右端,指針偏角比較小;將紅、黑表筆對調(diào)再進行測量,指針偏角比較大。由此判斷_____(填“左”或“右”)端為二極管的正極。

(2)某二極管的伏安特性曲線如圖,可選用下列器材驗證其正向電壓時的伏安特性曲線:

A.直流電源E:電動勢3 V,內(nèi)阻忽略不計

B.滑動變阻器R:0~20 Ω

C.電壓表V1:量程5 V、內(nèi)阻約為50

D.電壓表V2:量程3 V、內(nèi)阻約為20

E.電流表A:量程0.6 A、內(nèi)阻約為0.5 Ω

F.電流表mA:量程50 mA、內(nèi)阻約為5 Ω

G.待測二極管D

H.單刀單擲開關S,導線若干

為提高測量結果的準確度,電壓表應選用______,電流表應選用______。(填寫各器材前的字母代號)

(3)為達到測量目的,請在答題卡上虛線框內(nèi)畫出正確的實驗電路圖。

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【題目】下列說法中正確的是(  )

A. 重力是由于地球對物體的吸引而產(chǎn)生的

B. 形狀規(guī)則的物體的重心與其幾何中心重合

C. 兩個物體只要接觸就會產(chǎn)生彈力

D. 物體對桌面的壓力是由于桌面發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的

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【題目】下列各物理量中為矢量的是( )

A. 質量 B. 速度 C. 路程 D. 時間

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【題目】如圖所示,在一固定水平放置的閉合導體圓環(huán)上方,有一條形磁鐵,從離地面高處,由靜止開始下落,最后落在水平地面上.磁鐵下落過程中始終保持豎直方向,并從圓環(huán)中心穿過圓環(huán),而不與圓環(huán)接觸.若不計空氣阻力,重力加速度為,下列說法中正確的是( )

A. 在磁鐵下落的整個過程中,圓環(huán)中的感應電流方向先逆時針后順時針(從上向下看圓環(huán))

B. 磁鐵在整個下落過程中,所受線圈對它的作用力先豎直向上后豎直向下

C. 磁鐵在整個下落過程中,它的機械能不變

D. 磁鐵落地時的速率一定等于

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【題目】如圖所示是研究光電效應的電路陰極K和陽極A是密封在真空玻璃管中的兩個電極,K在受到光照時能夠發(fā)射光電子陽極A吸收陰極K發(fā)出的光電子,在電路中形成光電流如果用單色光a照射陰極K,電流表的指針發(fā)生偏轉;用單色光b照射光電管陰極K,電流表的指針不發(fā)生偏轉下列說法正確的是(  )

A. a光的波長一定小于b光的波長

B. 只增加a光的強度可能使通過電流表的電流增大

C. 只增加a光的強度可使逸出的電子最大初動能變大

D. 陰極材料的逸出功與入射光的頻率有關

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【題目】在水平路面上用繩子拉一個重力為G=172N的木箱,繩子與水平路面的夾角為37°,木箱與路面間的動摩擦因數(shù)μ=0.10,要使木箱能在水平路面上勻速直線運動,向前運動10米,(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75,g取10m/s2.)求:


(1)繩上所加拉力F= ______ N
(2)力F做功 ______ J
(3)摩擦力做功 ______ J
(4)各力做的總功 ______ J.

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【題目】下圖為某同學在《測定勻變速直線運動的加速度》的實驗中,用打點計時器打出的一條紙帶,紙帶上標出的A、B、C、D、E都是選中的計數(shù)點,每兩個計數(shù)點間都有四個點沒有畫出。已知交流電頻率為50赫茲,紙帶E端與小車相連。

(1)根據(jù)圖上數(shù)據(jù),可判斷小車做__________運動;(勻加速直線、勻速直線或勻減速直線)

(2)AB間的長度為____________m;

(3)打D點時紙帶(或小車)的運動速度大小為v=_______m/s;

(4)小車的加速度大小為a= ________m/。(以上結果均保留兩位有效數(shù)字)

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