【題目】如圖所示，在傾角為的光滑斜面上，有一長(zhǎng)為l的細(xì)線，細(xì)線的一端固定在O點(diǎn)，另一端拴一質(zhì)量為m的小球，現(xiàn)使小球恰好能在斜面上做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，已知O點(diǎn)到斜面底邊的距離為L，求：

（1）小球通過(guò)最低點(diǎn)B時(shí)的速度大�。�

（2）若小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)細(xì)線斷裂不考慮斷裂時(shí)的能量損失，小球運(yùn)動(dòng)到斜面底邊時(shí)到C點(diǎn)點(diǎn)為AB連線與底邊的交點(diǎn)的距離；

（3）當(dāng)l與L滿足什么關(guān)系時(shí)，第問(wèn)計(jì)算出的距離最大，并求出最大距離。

【答案】（1） （2） （3）當(dāng)時(shí)，最大距離為

【解析】（1）小球恰好能在斜面上做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則小球通過(guò)A點(diǎn)時(shí)細(xì)線的拉力為零，根據(jù)向心力公式有：；

解得：；

小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：；

解得：；

即：小球通過(guò)最低點(diǎn)B時(shí)的速度大小為；

（2）小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)細(xì)線斷裂，小球在平行底邊方向做勻速運(yùn)動(dòng)，在垂直底邊方向做初速為零的勻加速度運(yùn)動(dòng)：

有：，；

解得：；

即：小球運(yùn)動(dòng)到斜面底邊時(shí)到C點(diǎn)點(diǎn)為AB連線與底邊的交點(diǎn)的距離為；

（3）由數(shù)學(xué)知識(shí)知，當(dāng)，即時(shí)，距離最大；

故有：；

即：當(dāng)l與L滿足關(guān)系時(shí)，第問(wèn)計(jì)算出的距離最大，最大距離為。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在一小型交流發(fā)電機(jī)中，矩形金屬線圈abcd的面積為S，匝數(shù)為n，線圈總電阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)（如圖甲所示），產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，矩形線圈與阻值為R的電阻構(gòu)成閉合電路，下列說(shuō)法中正確的是（　　）

A. 從t1到t3這段時(shí)間穿過(guò)線圈磁通量的變化量為零

B. 從t3到t4這段時(shí)間通過(guò)電阻R的電荷量為

C. t4時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量變化率大小為E0

D. t2時(shí)刻電阻R的發(fā)熱功率為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示,一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n=100,線圈面積S=200cm2,線圈的電阻r=1Ω,線圈外接一個(gè)阻值R=4Ω的電阻,把線圈放入一個(gè)方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示.下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A. 線圈兩端的電壓逐漸增大

B. 電阻R上消耗的功率為4×10-4 W

C. 線圈電阻r消耗的功率為4×10-4 W

D. 前4 s內(nèi)通過(guò)R的電荷量為4×10-4 C

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】真空中，兩個(gè)固定點(diǎn)電荷A、B所帶電荷量分別為和，在它們共同形成的電場(chǎng)中，有一條電場(chǎng)線如圖實(shí)線所示，實(shí)線上的箭頭表示電場(chǎng)線的方向，電場(chǎng)線上標(biāo)出了C、D兩點(diǎn)，其中D點(diǎn)的切線與AB連線平行，0點(diǎn)為AB連線的中點(diǎn)，則

A. A帶正電，B帶負(fù)電，且

B. O點(diǎn)電勢(shì)比D點(diǎn)電勢(shì)高

C. 負(fù)檢驗(yàn)電荷在C點(diǎn)的電勢(shì)能大于在D點(diǎn)的電勢(shì)能

D. 在C點(diǎn)靜止釋放一帶正電的檢驗(yàn)電荷，只在電場(chǎng)力作用下將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】根據(jù)熱學(xué)知識(shí)可以判斷，下列說(shuō)法正確的是______

A.物體的溫度變化時(shí)，其分子平均動(dòng)能一定隨之改變

B.載重汽車卸去貨物的過(guò)程中，外界對(duì)汽車輪胎內(nèi)的氣體做正功

C.當(dāng)水面上方的水蒸氣達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，水中不會(huì)有水分子飛出水面

D.在壓強(qiáng)不變時(shí)，分子每秒對(duì)器壁單位面積平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而增加

E.氣體的摩爾質(zhì)量為M，分子質(zhì)量為m，若1摩爾該氣體的體積為V，則該氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚�(gè)小球在軌道水平部分碰撤前后的動(dòng)量關(guān)系。圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓入射球，多次從傾斜軌道上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，然后，把被碰小球靜置于軌道的水平部分，再將入射球，從斜軌上S位置靜上釋放，與小球相碰，并多次重復(fù)，測(cè)出碰后平均落地點(diǎn)在M點(diǎn)，平均落地點(diǎn)在N點(diǎn)，不計(jì)小球與軌道潤(rùn)的摩擦。

（1）實(shí)驗(yàn)中，不需要測(cè)量的物理量是__________(填選項(xiàng)前的符號(hào))。

A.兩個(gè)小球的質(zhì)量、 B.小球拋出點(diǎn)距地面的高度H C.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程

（2）若實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，則可能的原因是_______ (填選項(xiàng)前的符號(hào))。

A.碰撞過(guò)程有機(jī)械能的損失

B.計(jì)算時(shí)沒(méi)有將小球半徑考慮進(jìn)去

C.放上小球后，入射球從傾斜軌道上都止釋放的位置比原來(lái)的低

（3）若兩球發(fā)生彈性正碰，則OM、ON、OP之間一定滿足的關(guān)系是________(填選項(xiàng)前的符號(hào))。

A.OP=ON-OM B.2OP=ON+OM C.OP-ON=2OM

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】氫原子的能級(jí)如圖所示，已知可見(jiàn)光的光子能量范圍約為1.62～3.11 eV。下列說(shuō)法正確的是 （ ）

A. 一個(gè)處于n＝2能級(jí)的氫原子可以吸收一個(gè)能量為3eV的光子

B. 大量氫原子從高能級(jí)向n＝3能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光是不可見(jiàn)光

C. 大量處于n＝4能級(jí)的氫原子躍遷到基態(tài)的過(guò)程中可以釋放出4種頻率的光子

D. 氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷的過(guò)程中釋放的光子的能量可能大于13.6 eV

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】直線MN表示某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線。a、b是線上的兩點(diǎn)，將帶負(fù)電荷的粒子從a點(diǎn)處由靜釋放，粒子從a運(yùn)動(dòng)到b過(guò)程中的v-t圖線如圖(b)所示，設(shè)a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為、，場(chǎng)強(qiáng)大小分別為、，粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能分別為、，不計(jì)重力，則有

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，相距為L的兩條足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，導(dǎo)軌的上端接有定值電阻，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.將質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌上端由靜止釋放，當(dāng)下滑的速度為v時(shí)導(dǎo)體棒開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)對(duì)導(dǎo)體棒施加平行導(dǎo)軌向下的拉力并保持拉力的功率恒定，導(dǎo)體棒在拉力的作用下沿導(dǎo)軌下滑一段時(shí)間后，以2v的速度勻速運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體棒下滑過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，重力加速度為g。求：

(1)導(dǎo)體棒的速度為時(shí)的加速度大小a；

(2)拉力的功率P；

(3)導(dǎo)體棒以速度2v勻速下滑時(shí)，電阻R上消耗的電功率.

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