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【題目】如圖所示為某風洞模擬實驗的示意圖，一質量為2kg的小球套在一根固定的足夠長直桿上，桿與水平面夾角37°，現小球在F=30N的豎直向上的風力作用下，從A點靜止出發(fā)沿直桿向上運動，已知球與桿間的動摩擦因數，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，，，求：

（1）小球受桿彈力的方向及小球運動的加速度大小；

（2）若風力F作用t=1.2s后撤去，求小球上滑過程中距A點的最大距離；

（3）在上一問的基礎上若從撤去風力F開始計時，小球經多長時間將經過距A點上方為1.60m的B點。（結果保留兩位有效數字）

【答案】（1）垂直桿向下，2.0 m/s2.；（2）1.80 m；（3）0.076s和0.62s

【解析】

（1）設彈力為FN，對小球受力分析有

聯(lián)立上式，代入數據解得

FN方向：垂直桿向下

（2）剛撤去F時，小球的速度

小球的位移

撤去力F后，小球上滑時有

代入數據解得

因此小球上滑時間

上滑位移

則小球上滑的最大距離為

（3）在上滑階段通過B點

經過B點時的時間為

（另∶舍去）

小球返回時有

代入數據解得

因此小球由頂端返回B點時有

代入數據解得

經過B點時的時間為

所以小球經過B點的時間為0.076s和0.62s。

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示是某同學探究做圓周運動的物體質量、向心力、軌道半徑及線速度關系的實驗裝置，圓柱體放置在水平光滑圓盤上做勻速圓周運動力傳感器測量向心力F，速度傳感器測量圓柱體的線速度v，該同學通過保持圓柱體質量和運動半徑不變，來探究向心力F與線速度v的關系：

(1)該同學采用的實驗方法為________。

A.等效替代法 B.控制變量法 C.理想化模型法

(2)改變線速度v，多次測量，該同學測出了五組F、v數據，如表所示：

①作出圖線如圖乙所示；

②若圓柱體運動半徑，由作出的的圖線可得圓柱體的質量________kg。結果保留兩位有效數字

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【題目】一小球自高處自由下落，當它與水平地面每碰撞一次后，速度大小減小為碰撞前的，不計空氣阻力，取，則下列說法正確的是（ ）

A.第一次下落的時間與第二次下落的時間之比為

B.第二次彈起的高度為第一次彈起時高度的

C.小球運動的總時間約為

D.小球運動的總位移為

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【題目】某同學做“探究彈簧彈力與彈簧伸長量關系”的實驗，他采用如圖甲所示裝置，質量不計的彈簧下端掛一個砝碼盤，在盤中增添砝碼，改變彈簧的彈力。根據實驗所測數據做出砝碼盤中砝碼重力與彈簧伸長量x的關系圖像，如圖乙所示：（g=10m/s2）

（1）從圖乙可以看出在0.5~2.0cm范圍內彈力大小與彈簧伸長量呈線性關系。由此可求出彈簧的勁度系數為________N/m；形變量大于2.0cm的范圍內，彈力大小與彈簧伸長量呈非線性關系的原因是________；

（2）結合圖乙可求得砝碼盤的質量為_________kg，未考慮砝碼盤的質量會導致彈簧勁度系數的測量結果與真實值相比________（選填“偏大”“偏小”或“無影響”）；

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學為了探究力與加速度的關系，準備了打點計時器及配套的電源、導線、小車、細繩、復寫紙、紙帶、砝碼、砝碼盤、天平，組裝的實驗裝置如圖甲所示：

（1）若要完成該實驗，必需的實驗器材還有____________________；

（2）實驗過程中，他需要調節(jié)木板上定滑輪的高度，使牽引小車的細繩與木板平行。這樣做的目的是_____________________；

（3）平衡摩擦力無誤后，多次實驗通過描點得到了如圖乙所示a-F圖線，F為實驗過程中砝碼的重力，圖線不通過坐標原點的主要原因是___________________________；

（4）某次實驗得到一條如圖丙所示的紙帶，從比較清晰的0點起，每5個點取一個計數點，測得兩相鄰計數點的距離依次為x1=1.40cm，x2=1.90cm，x3=2.38 cm，x4=2.88cm，x5=3.39cm，x6=3.87cm。已知打點計時器所用的電源的頻率為50Hz。則打計數點4時小車的速度_________m/s，小車的加速度a=________m/s2.。（結果保留兩位有效數字）

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【題目】下面一段話摘自2010.5.6《環(huán)球時報》：“X－37B空天飛機被認為是承擔了美軍太空戰(zhàn)職能的航天器。世界各地天文愛好者經過近一個月的通力合作，竟然捕捉到了一條絕密軌道。根據觀測：X－37B是在一個傾角39.9度的近圓軌道上運行，它每90分鐘繞地球轉一圈，每4天飛臨同一地點�！边@一段話中的“它每90分鐘繞地球轉一圈”，我們可以理解為它是在近地軌道上飛行，其中的“90分鐘”應該是一個大約數。請你根據下面的條件：衛(wèi)星軌道平面傾角為39.9度（即衛(wèi)星軌道平面與地球赤道平面的夾角為39.9度），周期很接近90 min，且每4整天飛臨地面上的同一地點的正圓軌道。計算它的周期和距離地面的高度的數值。（計算時把地球看作半徑為6.37×103 km的均勻球體，地面處的重力加速度g＝9.80 m/s2，結果保留三位有效數字。）

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【題目】在不少旅游景點里都設置了一種速降的游樂項目：從山上高處向山下低處安裝一根鋼索，人坐在吊籃里通過繩索和滑輪沿著傾角為θ的鋼索快速下滑，如圖a所示。理想情況下，下滑時的加速度大小等于g sin θ，穩(wěn)定的運動狀態(tài)下，即滑輪、繩索、人（包括吊籃在內，下同）組成的系統(tǒng)保持相對靜止時，繩索與豎直方向間的夾角也等于θ。但實際上有兩個原因使得加速度要變小，并且繩索與豎直方向間的夾角一般不等于θ，原因之一是滑輪并非理想的無摩擦，原因之二是空氣阻力不能忽略。設滑輪的質量為M，人的質量為m，繩索的質量相對滑輪和人來說可以忽略，滑輪與鋼索間的摩擦因數為μ，人運動過程中受到的空氣阻力等于人的重力的k倍，滑輪運動過程中受到的空氣阻力不計。試通過計算討論：在穩(wěn)定的運動狀態(tài)下，有沒有可能繩索與豎直方向間的夾角α＝θ，但加速度的值小于g sin θ？如果有可能，請指出必須滿足的條件；如果沒有可能，請說明理由。

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（1）對于如下的操作：①燒開水；②做米飯；③煲湯；其中哪種情況可以在做好后自動斷電，哪種情況在做好后不能自動斷電？

（2）簡單說明做出上述判斷的理由和該系統(tǒng)自動斷電的動作過程.

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