（10分）如圖16所示,在同一豎直平面內(nèi)兩正對(duì)著的相同半圓光滑軌道，相隔一定的距離，虛線沿豎直方向，一小球能在其間運(yùn)動(dòng)，今在最低點(diǎn)與最高點(diǎn)各放一個(gè)壓力傳感器，測(cè)試小球?qū)壍赖膲毫�，并通過計(jì)算機(jī)顯示出來，當(dāng)軌道距離變化時(shí)，測(cè)得兩點(diǎn)壓力差與距離的圖象如右下圖所示。（不計(jì)空氣阻力，g 取m/s2）求：

（1）小球的質(zhì)量；

（2）相同半圓光滑軌道的半徑；

（3）若小球在最低點(diǎn)B的速度為20m/s，為使小球能沿光滑軌道運(yùn)動(dòng)，的最大值。

解：（1）設(shè)軌道半徑為R，由機(jī)械能守恒定律：

        ①

在B點(diǎn)：           ②

在A點(diǎn)：          ③

由①②③式得：兩點(diǎn)的壓力差，          ④

由圖象得：截距，得         ⑤

（2）由④式可知：因?yàn)閳D線的斜率

所以         ⑥

（3）在A點(diǎn)不脫離的條件為：         ⑦

由①⑥⑦三式和題中所給已知條件解得：              ⑧

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：

如圖16所示，在點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)中，a、b兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，c、d兩點(diǎn)在另外同一等勢(shì)面上，甲、乙兩帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡分別為acb和adb曲線.若兩粒子通過a點(diǎn)時(shí)具有相同的動(dòng)能，則（　�。�

圖16

A.甲、乙兩粒子帶異種電荷?

B.甲粒子經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)與乙粒子經(jīng)過d點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能相同?

C.兩粒子經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能相同?

D.若取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則甲粒子在c點(diǎn)的電勢(shì)能小于乙粒子在d點(diǎn)的電勢(shì)能

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科目：高中物理 來源： 題型：

游樂場(chǎng)內(nèi)有一種叫“空中飛椅”的游樂項(xiàng)目，示意圖如圖16所示，在半徑為r=4m的水平轉(zhuǎn)盤的邊緣固定著N=10條長(zhǎng)為L=10m的鋼繩，綱繩的另一端連接著座椅（圖中只畫出2個(gè)），轉(zhuǎn)盤在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下可繞穿過其中心的豎直軸OO′ 轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)在每個(gè)座椅內(nèi)坐著質(zhì)量相同的人，可將人和座椅看成是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，人和座椅的質(zhì)量為m=60kg，已知重力加速度為g=10m/s2，不計(jì)鋼繩的重力及空氣的阻力。當(dāng)轉(zhuǎn)盤以某一角速度w勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，座椅從靜止開始隨著轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)而升高，經(jīng)過一段時(shí)間后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方向的夾角為=37°。求

   （1）穩(wěn)定時(shí)鋼繩對(duì)座椅的拉力F的大小及轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω；

   （2）每個(gè)座椅從靜止開始到隨轉(zhuǎn)盤穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，繩子的拉力對(duì)座椅做的功；

（3）如果帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤的電動(dòng)機(jī)輸出機(jī)械功率的效率為80%，轉(zhuǎn)盤因自身轉(zhuǎn)動(dòng)及克服各種摩擦損失的機(jī)械功率為20%，求從座椅開始運(yùn)動(dòng)到隨轉(zhuǎn)盤穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，電動(dòng)機(jī)消耗的電能。

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科目：高中物理 來源： 題型：

游樂場(chǎng)內(nèi)有一種叫“空中飛椅”的游樂項(xiàng)目，示意圖如圖16所示，在半徑為r=4m的水平轉(zhuǎn)盤的邊緣固定著N=10條長(zhǎng)為L=10m的鋼繩，綱繩的另一端連接著座椅（圖中只畫出2個(gè)），轉(zhuǎn)盤在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下可繞穿過其中心的豎直軸OO′ 轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)在每個(gè)座椅內(nèi)坐著質(zhì)量相同的人，可將人和座椅看成是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，人和座椅的質(zhì)量為m=60kg，已知重力加速度為g=10m/s2，不計(jì)鋼繩的重力及空氣的阻力。當(dāng)轉(zhuǎn)盤以某一角速度w勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，座椅從靜止開始隨著轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)而升高，經(jīng)過一段時(shí)間后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方向的夾角為=37°。求

   （1）穩(wěn)定時(shí)鋼繩對(duì)座椅的拉力F的大小及轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω；

   （2）每個(gè)座椅從靜止開始到隨轉(zhuǎn)盤穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，繩子的拉力對(duì)座椅做的功；

（3）如果帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤的電動(dòng)機(jī)輸出機(jī)械功率的效率為80%，轉(zhuǎn)盤因自身轉(zhuǎn)動(dòng)及克服各種摩擦損失的機(jī)械功率為20%，求從座椅開始運(yùn)動(dòng)到隨轉(zhuǎn)盤穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，電動(dòng)機(jī)消耗的電能。

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科目：高中物理 來源： 題型：

游樂場(chǎng)內(nèi)有一種叫“空中飛椅”的游樂項(xiàng)目，示意圖如圖16所示，在半徑為r=4m的水平轉(zhuǎn)盤的邊緣固定著N=10條長(zhǎng)為L(zhǎng)=10m的鋼繩，綱繩的另一端連接著座椅（圖中只畫出2個(gè)），轉(zhuǎn)盤在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下可繞穿過其中心的豎直軸OO′ 轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)在每個(gè)座椅內(nèi)坐著質(zhì)量相同的人，可將人和座椅看成是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，人和座椅的質(zhì)量為m=60kg，已知重力加速度為g=10m/s2，不計(jì)鋼繩的重力及空氣的阻力。當(dāng)轉(zhuǎn)盤以某一角速度w勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，座椅從靜止開始隨著轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)而升高，經(jīng)過一段時(shí)間后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方向的夾角為=37°。求

（1）穩(wěn)定時(shí)鋼繩對(duì)座椅的拉力F的大小及轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω；

（2）每個(gè)座椅從靜止開始到隨轉(zhuǎn)盤穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，繩子的拉力對(duì)座椅做的功；

（3）如果帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤的電動(dòng)機(jī)輸出機(jī)械功率的效率為80%，轉(zhuǎn)盤因自身轉(zhuǎn)動(dòng)及克服各種摩擦損失的機(jī)械功率為20%，求從座椅開始運(yùn)動(dòng)到隨轉(zhuǎn)盤穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，電動(dòng)機(jī)消耗的電能。

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科目：高中物理 來源： 題型：

 如圖16所示，在足夠大的空間內(nèi)，同時(shí)存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度Ｂ＝1.57Ｔ，小球1帶正電，其電荷量與質(zhì)量之比，所受重力與電場(chǎng)力的大小相等，小球2不帶電，靜止放置于固定的水平懸空支架上，小球1向右以的水平速度與小球2正碰，碰后經(jīng)過0.75ｓ再次相碰。設(shè)碰撞前后兩小球帶電情況不發(fā)生改變，且始終在同一豎直平面內(nèi)。（ｇ＝10）問

（１）  電場(chǎng)強(qiáng)度Ｅ的大小是多少？

（２）  兩小球的質(zhì)量之比是多少？

 

 

 

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