【題目】如圖所示，有一內(nèi)壁光滑的試管裝有質(zhì)量為1 g的小球，試管的開口端封閉后安裝在水平軸O上，轉(zhuǎn)動軸到管底小球的距離為5 cm，讓試管在豎直平面內(nèi)做勻速轉(zhuǎn)動。問：

（1）轉(zhuǎn)動軸達某一轉(zhuǎn)速時，試管底部受到小球的壓力的最大值為最小值的3倍，此時角速度多大？

（2）當(dāng)轉(zhuǎn)速ω＝10 rad/s時，管底對小球的作用力的最大值和最小值各是多少？（g取10 m/s2）

【答案】（1）20 rad/ s （2）最小值F1＝0；最大值F2=1．5×10－2 N

【解析】

試題分析：（1）轉(zhuǎn)至最低點時，小球?qū)艿讐毫ψ畲�；轉(zhuǎn)至最高點時，小球?qū)艿讐毫ψ钚�，最低點時管底對小球的支持力F1應(yīng)是最高點時管底對小球支持力F2的3倍，即

①

根據(jù)牛頓第二定律有

最低點： ②（2分）

最高點： ③（2分）

由①②③得 ④（2分）

（2）在最高點時，設(shè)小球不掉下來的最小角速度為ω0，

則 ⑤

⑥（2分）

因為，故管底轉(zhuǎn)到最高點時，小球已離開管底，因此管底對小球作用力的最小值為 ⑦（2分）

當(dāng)轉(zhuǎn)到最低點時，管底對小球的作用力最大為F2，

根據(jù)牛頓第二定律知

，則 ⑧（2分）

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輕桿下端固定一質(zhì)量為m的小球，上端連在光滑水平軸上，輕桿可繞水平軸在豎直平面內(nèi)運動（不計空氣阻力），如圖所示。當(dāng)小球在最低點時給它一個水平初速度v0，小球剛好能做完整的圓周運動。若小球在最低點的初速度從v0逐漸增大，則下列判斷正確的是（　　）

A. 小球能做完整的圓周運動，經(jīng)過最高點的最小速度為

B. 小球在最高點對輕桿的作用力先減小后增大

C. 小球在最低點對輕桿的作用力先減小后增大

D. 小球在運動過程中所受合外力的方向不一定指向圓心

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在做測量一只蓄電池(電動勢約為2.2 V，內(nèi)阻很小)的電動勢和內(nèi)阻的實驗時，備有下列器材供選用：

A．定值電阻(阻值為R1＝1 Ω，額定功率約5 W)

B．定值電阻(阻值為R2＝20 Ω，額定功率約10 W)

C．直流電流表(量程0～0.6 A～3 A，內(nèi)阻約為0.2Ω)

D．直流電壓表(量程0～3 V～15 V，內(nèi)阻約為5KΩ)

E．滑動變阻器(阻值范圍0～10 Ω)

F．滑動變阻器(阻值范圍0～1000 Ω)

G．電鍵

H．導(dǎo)線若干

(1)實驗電路如下圖所示。為防止電源短路，用作保護電阻的定值電阻選用______(填“A”或“B”)；滑動變阻器選用________(填“E”或“F”)．

(2)某同學(xué)將選定的器材在實物圖上連線完成了實驗電路，閉合電鍵后無論怎樣移動滑片P，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)約為2.2 V不變，電流表的示數(shù)始終為零，則電路故障可能是下述中的__________．

A．b、c間斷路

B．a、p間某點電阻絲斷路

C．P與電阻絲未接通

D．保護電阻斷路

(3)某小組按正確的操作步驟完成實驗，根據(jù)實驗記錄，將測量數(shù)據(jù)描點如下圖，請在圖上作出相應(yīng)圖象_______ ．則待測蓄電池的電動勢E為________V，內(nèi)阻r為________Ω.(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物理研究中，粒子回旋加速器起著重要作用，下左圖為它的示意圖。它由兩個鋁制的D形盒組成，兩個D形盒正中間開有一條狹縫。兩個D形盒處在勻強磁場中并接有高頻交變電壓。右圖為俯視圖，在D形盒上半面中心S處有一正粒子源，它發(fā)出的正粒子，經(jīng)狹縫電壓加速后，進入D形盒中。在磁場力的作用下運動半周，再經(jīng)狹縫電壓加速。如此周而復(fù)始，最后到達D形盒的邊緣，獲得最大速度，由導(dǎo)出裝置導(dǎo)出。己知正離子電荷量為q，質(zhì)量為m，加速時電極間電壓大小為U，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，D形盒的半徑為R。每次加速的時間極短，可忽略不計。正粒子從離子源出發(fā)時的初速度為零，不計粒子所受重力。則（ ）

A. 高頻交變電壓變化的周期為

B. 粒子可能獲得的最大動能為

C. 粒子第1次與第n次在下半盒中運動的軌道半徑之比為

D. 粒子在回旋加速器中的總的時間為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。要求盡量減小實驗誤差，實驗電路如圖1所示。

(1)現(xiàn)有電流表(0-0．6A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材：

A．電壓表(0~15V) B．電壓表(0~3V)

C．滑動變阻器(0~50Ω) D．滑動變阻器(0~500Q)

實驗中電壓表應(yīng)選用________；滑動變阻器應(yīng)選用________。（選填相應(yīng)器材前的字母）

(2)某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點已經(jīng)標在圖2的坐標紙上，請標出余下的一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點，并畫出U-I圖線________。

序號

1

2

3

4

5

6

電壓U(V)

1.45

1.40

1.30

1.25

1.20

1.10

電流I(A)

0.060

0.120

0.240

0.260

0.360

0.480

(3)根據(jù)(2)中所畫圖線可得出干電池的電動勢E=________V，內(nèi)電阻r=________Ω。

(4)實驗中隨著滑動變阻器滑片的移動，電壓表的示數(shù)U及干電池的輸出功率P都會發(fā)生變化，圖3各示意圖中正確反映P-U關(guān)系的是________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在圓軌道上運行的國際空間站里，一宇航員靜止（相對空間艙）“站”于艙內(nèi)朝向地球一側(cè)的“地面”上，下列說法正確的是

A. 宇航員此時處于受力平衡狀態(tài)

B. 空間站的運行速度一定小于7.9km/s

C. 宇航員與“地面”之間無彈力作用

D. 若宇航員將手中一小球無初速（相對于空間艙）釋放，該小球?qū)⒙涞?/span>“地”面

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，直線為電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，直線為電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，在直線為電阻兩端的電壓與電流的關(guān)系圖象．電源、的電動勢分別為、，內(nèi)阻分別為、，將電阻分別接到、兩電源上，則

A. ，

B.

C. 接到電源上，電阻的發(fā)熱功率得電源的效率都較高

D. 接到電源上，電源的輸出功率較大，但電源效率較低

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一長方體木板B放在水平地面上，木板B的右端放置著一個小鐵塊A，在t=0時刻同時突然給A、B初速度，其中A的初速度大小為=1m/s，方向水平向左；B的初速度大小為=14m/s，方向水向右，木板B運動的圖像如圖乙所示．已知A、B的質(zhì)量相等，A與B及B與地面之間均有摩擦(動摩擦因數(shù)不等)，A與B之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，A始終沒有滑出B，重力加速度．(提示：t=3s時刻，A、B達到共同速度=2m/s；3s時刻至A停止運動前，A向右運動的速度始終大于B的速度)．求：

（1）站在水平地面上的人看來A向左運動的最大位移；

（2）B運動的時間及B運動的位移大小；

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在一次探究小燈泡的伏安特性曲線的實驗中，所用器材有：燈泡L，量程恰當(dāng)?shù)碾娏鞅?/span>A和電壓表V，直流電源E，滑動變阻器R，開關(guān)S，要求燈泡兩端電壓從零開始變化．

(1)若該同學(xué)在如圖所示狀態(tài)完成了最后一根導(dǎo)線的連接，請指出其中僅有的兩個不當(dāng)之處：

①_______________________；②________________________.

(2)電路連接正確后，分別測得兩只燈泡L1、L2的伏安特性曲線，如圖甲中的Ⅰ和Ⅱ所示，然后將燈泡L1和L2與電池組(電動勢和內(nèi)阻均恒定)連成如圖乙所示的電路．多次測量后得到通過L1和L2的電流平均值分別為0.30 A和0.60 A．請根據(jù)以上結(jié)果，在圖甲中畫出該電池組路端電壓和干路電流的關(guān)系曲線__________．

(3)由該曲線可以得知電池組的電動勢為________V，內(nèi)阻為________Ω.(結(jié)果取兩位有效數(shù)字)

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