如圖甲所示，彎曲部分AB和CD是兩個半徑相等的圓弧，中間的BC段是豎直的薄壁細(xì)圓管(細(xì)圓管內(nèi)徑略大于小球的直徑)，分別與上下圓弧軌道相切連接，BC段的長度L可作伸縮調(diào)節(jié)．下圓弧軌道與地面相切，其中D．A分別是上下圓弧軌道的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)，整個軌道固定在豎直平面內(nèi)．一小球多次以某一速度從A點(diǎn)水平進(jìn)入軌道而從D點(diǎn)水平飛出．今在A．D兩點(diǎn)各放一個壓力傳感器，測試小球?qū)壍繟．D兩點(diǎn)的壓力，計(jì)算出壓力差ΔF.改變BC的長度L，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，最后繪得的ΔF－L圖像如圖乙所示．(不計(jì)一切摩擦阻力，g取10 m/s2)

(1)某一次調(diào)節(jié)后，D點(diǎn)的離地高度為0.8 m，小球從D點(diǎn)飛出，落地點(diǎn)與D點(diǎn)的水平距離為2.4 m，求小球經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)的速度大��；

(2)求小球的質(zhì)量和彎曲圓弧軌道的半徑．


解:　(1)小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動，有：HD＝gt2，

在水平方向做勻速直線運(yùn)動，有：x＝vDt，

得：vD＝＝＝6 m/s.

(2)設(shè)軌道半徑為r，A到D過程機(jī)械能守恒，有：

mvA2＝mvD2＋mg(2r＋L)，                                               ①

在A點(diǎn)：FA－mg＝m，                                               ②

在D點(diǎn)：FD＋mg＝m，                                              ③

由①②③式得：ΔF＝FA－FD＝6mg＋2mg，

由圖像縱截距得：6mg＝12 N，得m＝0.2 kg，

當(dāng)L＝0.5 m時(shí)，ΔF＝17 N，解得：r＝0.4 m．(桿模型)

答案　(1)6 m/s　(2)0.2 kg　0.4 m


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


扭擺器是同步輻射裝置中的插入件，能使粒子的運(yùn)動軌跡發(fā)生扭擺，其簡化模型如圖所示：一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，當(dāng)粒子由M點(diǎn)靜止開始經(jīng)MN板間電場加速后，平行于紙面從O點(diǎn)射入Ⅱ區(qū)域磁場，且與y軸的夾角θ＝30°。圖中Ⅰ區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化關(guān)系為（k是磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率），Ⅱ、Ⅲ區(qū)域是兩處寬度均為L的條形勻強(qiáng)磁場，Ⅱ區(qū)域磁場垂直紙面向外，Ⅲ區(qū)域磁場垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，Ⅱ、Ⅲ兩磁場區(qū)域的間距可以調(diào)節(jié)。（粒子重力不計(jì)）。當(dāng)k=k0時(shí)，粒子從O點(diǎn)射入恰好從O1點(diǎn)射出Ⅱ區(qū)域。問：

（1）粒子的速度v應(yīng)為多大？

（2）若要使粒子從Ⅱ區(qū)域的右邊界射出時(shí)速度與x軸的夾角為30°，

（�。﹦tⅠ區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率應(yīng)為多少？

（ⅱ）若要使粒子恰好從O3射出Ⅲ區(qū)域，應(yīng)調(diào)節(jié)Ⅱ、Ⅲ兩磁場區(qū)的間距d為多少？

 


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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示電路中，定值電阻R大于電源內(nèi)阻r，當(dāng)滑動變阻器滑動端向右滑動后，理想電流表A1、A2、A3的示數(shù)變化量的絕對值分別為ΔI1、ΔI2、ΔI3，理想電壓表示數(shù)變化量的絕對值為ΔU。下列說法中正確的是

A．電流表A2的示數(shù)一定變小   B．電壓表V的示數(shù)一定減小

C．ΔI3一定小于ΔI2                  D．ΔU與ΔI1比值一定小于電源內(nèi)阻r

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如圖所示，在豎直平面內(nèi)，粗糙的斜面軌道AB的下端與光滑的圓弧軌道BCD相切于B，C是最低點(diǎn)，圓心角∠BOC＝37°，D與圓心O等高，圓弧軌道半徑R＝1.0 m，現(xiàn)有一個質(zhì)量為m＝0.2 kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體，從D點(diǎn)的正上方E點(diǎn)處自由下落，DE距離h＝1.6 m，小物體與斜面AB之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5.取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2。求：

（1）小物體第一次通過C點(diǎn)時(shí)軌道對小物體的支持力FN的大��；

（2）要使小物體不從斜面頂端飛出，斜面至少要多長；

（3）若斜面已經(jīng)滿足（2）要求，小物體從E點(diǎn)開始下落，直至最后在光滑圓弧軌道做周期性運(yùn)動，系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量Q的大小。

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2013年12月2日1時(shí)30分，“嫦娥三號”月球探測器搭載長征三號乙火箭發(fā)射升空。該衛(wèi)星將在距月球表面高度為h的軌道上做勻速圓周運(yùn)動，其運(yùn)行的周期為T；最終在月球表面實(shí)現(xiàn)軟著陸。若以R表示月球的半徑，忽略月球自轉(zhuǎn)及地球?qū)πl(wèi)星的影響。則下列選項(xiàng)正確的是（   ）

　　A．“嫦娥三號”繞月運(yùn)行時(shí)的向心加速度為

　　B．月球的第一宇宙速度為

　　C．物體在月球表面自由下落的加速度大小為

　　D．由于月球表面是真空，“嫦娥三號”降落月球時(shí)，無法使用降落傘減速

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下列說法中正確的是    

A．在原子核人工轉(zhuǎn)變的實(shí)驗(yàn)中，查德威克發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子

B．在完成a粒子散射實(shí)驗(yàn)后，盧瑟福提出了原子的能級結(jié)構(gòu)

C．瑪麗·居里首先發(fā)現(xiàn)了放射現(xiàn)象

D．為了解釋光電效應(yīng)規(guī)律，愛因斯坦提出了光子說

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一小孩從公園中的滑梯上加速滑下（滑梯不完全光滑），如圖所示，對于其機(jī)械能變化情況，下列說法中正確的是（ ）

A．重力勢能減小，動能不變，機(jī)械能減小

B．重力勢能減小，動能增加，機(jī)械能減小

C．重力勢能減小，動能增加，機(jī)械能增加

D．重力勢能減小，動能增加，機(jī)械能不變


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科目：高中物理 來源： 題型：


李明同學(xué)在做《互成角度的兩個力的合成》實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用坐標(biāo)紙記下了橡皮筋的結(jié)點(diǎn)位置O點(diǎn)以及兩只彈簧秤拉力的大小如圖（a）所示，

（1）試在圖（a）中作出無實(shí)驗(yàn)誤差情況下F1和F2的合力圖示，并用F表示此力．

（2）有關(guān)此實(shí)驗(yàn)，下列敘述正確的是 ．

A．拉橡皮條的繩細(xì)一些且長一些，實(shí)驗(yàn)效果較好

B．拉橡皮條時(shí)，彈簧秤、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行

C．橡皮條彈性要好，拉結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O時(shí)，拉力要適當(dāng)大些

D．拉力F1和F 2的夾角越大越好

（3）圖（b）所示是李明和張華兩位同學(xué)在做以上實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的結(jié)果，其中哪一個實(shí)驗(yàn)比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)？（力F’是用一只彈簧秤拉時(shí)的圖示）

答： ．

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一交流電流的圖象如圖所示，由圖可知（   ）

A．用電流表測該電流其示數(shù)為14.1 A

B．該交流電流的頻率為50Hz

C．該交流電流通過10Ω電阻時(shí)，電阻消耗的電功率為1000 W

D．該交流電流瞬時(shí)值表達(dá)式為i＝14.1sin314t A

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