如圖所示，將直徑為2R的半圓形導(dǎo)軌固定在豎直面內(nèi)的A、B兩點(diǎn)，直徑AB與豎直方向的夾角為60°。在導(dǎo)軌上套一質(zhì)量為m的小圓環(huán)，原長為2R、勁度系數(shù)的彈性輕繩穿過圓環(huán)且固定在A、B兩點(diǎn)。已知彈性輕繩滿足胡克定律，且形變量為x時(shí)具有彈性勢能，重力加速度為g，不計(jì)一切摩擦。將圓環(huán)由A點(diǎn)正下方的C點(diǎn)靜止釋放，當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌的最低點(diǎn)D點(diǎn)時(shí)，求

（1）圓環(huán)的速率v；

（2）導(dǎo)軌對(duì)圓環(huán)的作用力F的大小?

 


解：

（1）由幾何知識(shí)得，圓環(huán)在C點(diǎn)、D點(diǎn)時(shí)，彈性繩形變量相同，彈性勢能相等。由機(jī)械能守恒定律，有

                              3分

由幾何關(guān)系可知                      2分

解得                              3分

（2）圓環(huán)在D點(diǎn)受力如圖，彈性繩的彈力

                                    1分

其中                          1分

由牛頓第二定律，有

       2分

解得                           2分


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，區(qū)域I內(nèi)有與水平方向成45°角的勻強(qiáng)電場E1，區(qū)域?qū)挾葹?i>d 1，區(qū)域II內(nèi)有正交的有界勻強(qiáng)磁場B和勻強(qiáng)電場E 2，區(qū)域?qū)挾葹?i>d 2，磁場方向垂直紙面向里，電場方向豎直向下。一質(zhì)量為m、帶電量為q的微粒在區(qū)域I左邊界的P點(diǎn)，由靜止釋放后水平向右做直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入?yún)^(qū)域II后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從區(qū)域II右邊界上的Q點(diǎn)穿出，其速度方向改變了60°，重力加速度為g ，求：

（1）區(qū)域I和區(qū)域II內(nèi)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E 1、E 2的大��？

（2）區(qū)域II內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

（3）微粒從P運(yùn)動(dòng)到Q的時(shí)間有多長？

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，兩質(zhì)量分別為M1=M2=1.0kg的木板和足夠高的光滑凹槽靜止放置在光滑水平面上，木板和光滑凹槽接觸但不粘連，凹槽左端與木板等高�，F(xiàn)有一質(zhì)量m=2.0kg的物塊以初速度vo=5.0m/s從木板左端滑上，物塊離開木板時(shí)木板的速度大小為1.0m/s，物塊以某一速度滑上凹槽。已知物塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度g取10m/s2。求：

Ⅰ.木板的長度；

Ⅱ.物塊滑上凹槽的最大高度。

 


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科目：高中物理 來源： 題型：


以下說法正確的是：

A．盧瑟福通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子的核反應(yīng)方程為：

B．鈾核裂變的核反應(yīng)是：

C．質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3。兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)α粒子，釋放的能量是：（m１+m2—m3）c2

D．原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到b能級(jí)狀態(tài)時(shí)發(fā)射波長為λ1的光子；原子從b能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)吸收波長λ2的光子，已知λ1>λ2．那么原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)將要吸收波長為的光子

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，將長度為L的直導(dǎo)線放置在y軸上，當(dāng)通以大小為I、沿y軸負(fù)方向的電流后，測得其受到的安培力大小為F、方向沿x軸正方向。則勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能：

A．沿z軸正方向，大小為

B．在xOy平面內(nèi)，大小為

C．在zOy平面內(nèi)，大小為

D．在zOy平面內(nèi)，大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示， MN為豎直放置的光屏，光屏的左側(cè)有半徑為R、折射率為的透明半球體，O為球心，軸線OA垂直于光屏，O至光屏的距離。位于軸線上O點(diǎn)左側(cè)處的點(diǎn)光源S發(fā)出一束與OA夾角θ=60°的光線射向半球體，求光線從S傳播到達(dá)光屏所用的時(shí)間。已知光在真空中傳播的速度為c。

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科目：高中物理 來源： 題型：


一交變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10A

B．該交流電流的頻率為100Hz

C．該交流電流的頻率為50Hz

D．該交流電流有效值為10A

 


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科目：高中物理 來源： 題型：


某同學(xué)用如圖所示裝置“研究物體的加速度與外力關(guān)系”，他將光電門固定在氣墊軌道上的某點(diǎn)B處，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平后，用重力為F的鉤碼，經(jīng)繞過滑輪的細(xì)線拉滑塊，每次滑塊從同一位置A由靜止釋放，測出遮光條通過光電門的時(shí)間t。改變鉤碼個(gè)數(shù)，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。記錄的數(shù)據(jù)及相關(guān)計(jì)算如下表。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

1

2

3

4

5

F/N

0.49

0.98

1.47

1.96

2.45

t/（ms）

40.4

28.6

23.3

20.2

18.1

t2/（ms）2

1632.2

818.0

542.9

408.0

327.6

6.1

12.2

18.4

24.5

30.6

（1）為便于分析F與t的關(guān)系，應(yīng)作出   的關(guān)系圖象，并在如圖坐標(biāo)紙上作出該圖線。

（2）由圖線得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是                 。                   

（3）設(shè)AB間的距離為s，遮光條的寬度為d，請(qǐng)你由實(shí)驗(yàn)結(jié)論推導(dǎo)出物體的加速度與外力的關(guān)系                                                。 

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科目：高中物理 來源： 題型：


通過實(shí)驗(yàn)描繪一個(gè)“2 V，1 W”小燈泡的U-I曲線，可供選擇的儀器有：

A.量程0～0.6 A,內(nèi)阻約0.2 Ω的電流表   B.量程0～100 mA,內(nèi)阻約5 Ω的電流表

C.量程0～3 V,內(nèi)阻10 kΩ的電壓表       D.量程0～15 V，內(nèi)阻50 kΩ的電壓表

E.最大阻值為20 Ω，額定電流為1 A的滑動(dòng)變阻器

F.最大阻值為1 kΩ,額定電流為0.1 A的滑動(dòng)變阻器

G.蓄電池4 V、導(dǎo)線、開關(guān)等

(1)為了調(diào)節(jié)方便、測量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表A，電壓表C，那么滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選

____________(填器材的序號(hào))；

(2)若該同學(xué)已正確選用器材，并連接好部分實(shí)驗(yàn)電路，如圖甲，請(qǐng)?jiān)趫D甲中完成其余的電路連接，要求小燈泡兩端的電壓能在0～2 V范圍內(nèi)連續(xù)變化，且盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差；

 (3)該同學(xué)在正確完成實(shí)驗(yàn)后得到圖乙所示的小燈泡U-I特性曲線，將此小燈泡接在電動(dòng)勢為1.5 V,內(nèi)阻為3.0 Ω的電源上，小燈泡的實(shí)際功率是_______W。

 


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