【題目】如圖，一豎直放置的大圓環(huán)，在其水平直徑上的A、B兩端系著一根不可伸長的柔軟細(xì)繩，繩上套有一光滑小鐵環(huán)�，F(xiàn)將大圓環(huán)在豎直平面內(nèi)繞圓心O點(diǎn)逆時針緩緩轉(zhuǎn)過一個微小角度，輕繩對A、B兩點(diǎn)拉力，則（ ）

A. 變小 B. 變大

C. 輕繩對小鐵環(huán)的作用力變大 D. 小鐵環(huán)與O點(diǎn)總是在同一豎直線上

【題目】如圖所示，半徑為R,內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎直放置，整個裝置處在方向豎直向上的勻強(qiáng)電場中，兩個質(zhì)量均為m、帶電量相同的帶正電小球a、b,以不同的速度進(jìn)入管內(nèi)（小球的直徑略小于半圓管的內(nèi)經(jīng)，且忽略兩小球之間的相互作用），a通過最高點(diǎn)A時,對外管壁的壓力大小為3、5mg，b通過最高點(diǎn)A時,對內(nèi)管壁的壓力大小0、25mg，已知兩小球所受電場力的大小為重力的一半。

求（1）a、b兩球落地點(diǎn)距A點(diǎn)水平距離之比；

（2）a、b兩球落地時的動能之比。

【答案】（1）4∶3 （2）8∶3

【解析】

試題分析：（1）以a球?yàn)檠芯繉ο�，設(shè)其到達(dá)最高點(diǎn)時的速度為，根據(jù)向心力公式有：

其中

解得：

以b球?yàn)檠芯繉ο�，設(shè)其到達(dá)最高點(diǎn)時的速度為vb，根據(jù)向心力公式有：

其中

解得：

兩小球脫離半圓管后均做平拋運(yùn)動，根據(jù)可得它們的水平位移之比：

（2）兩小球做類平拋運(yùn)動過程中，重力做正功，電場力做負(fù)功，根據(jù)動能定理有：

對a球：

解得：

對b球：

解得：

則兩球落地時的動能之比為：

考點(diǎn)：本題考查靜電場、圓周運(yùn)動和平拋運(yùn)動，意在考查考生的分析綜合能力。

【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是對小球在最高點(diǎn)進(jìn)行受力分析，然后根據(jù)向心力公式和牛頓第二定律求出平拋的初速度，再結(jié)合平拋運(yùn)動規(guī)律求解。

【題型】解答題
【結(jié)束】
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求：（1）小環(huán)C的質(zhì)量 M；

（2）小環(huán)C通過位置S時的動能 Ek及環(huán)從位置R運(yùn)動到位置S的過程中輕繩對環(huán)做的功WT；

（3）小環(huán)C運(yùn)動到位置Q的速率v．

①根據(jù)原理圖連接如圖所示的實(shí)物圖_____．

②斷開S2，合上S1；調(diào)節(jié)電源輸出電壓為3.0 V時，單位長度電阻絲的電壓u＝____V/cm.記錄此時電流表A1的示數(shù)．

③保持S1閉合，合上S2；滑動c點(diǎn)改變ac的長度L，同時調(diào)節(jié)電源輸出電壓，使電流表A1的示數(shù)與步驟②記錄的值相同，記錄長度L和A2的示數(shù)I.測量6組L和I值，測量數(shù)據(jù)已在如圖所示中標(biāo)出．寫出Rx與L、I、u的關(guān)系式Rx＝______；根據(jù)圖c用作圖法________算出Rx＝_____Ω.

a．按圖1把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，不掛配重，反復(fù)移動墊木直到小車做勻速直線運(yùn)動；

b．把細(xì)線系在小車上并繞過定滑輪懸掛配重，接通電源，放開小車，打點(diǎn)計(jì)時器在被小車帶動的紙帶上打下一系列點(diǎn)，取下紙帶，在紙帶上寫上編號：

c．保持小車的質(zhì)量M不變，多次改變配重的質(zhì)量m，再重復(fù)步驟b；

d．算出每條紙帶對應(yīng)的加速度的值；

e．用縱坐標(biāo)表示加速度a，橫坐標(biāo)表示配重受的重力mg（作為小車受到的合力F），作出a-F圖象．

①在步驟d中，該同學(xué)是采用v-t圖象來求加速度的．圖2為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分，紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的3個計(jì)數(shù)點(diǎn)，依次為B、C、D，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個計(jì)時點(diǎn)沒有標(biāo)出．打點(diǎn)計(jì)時器接在頻率為50Hz的交流電源上．打點(diǎn)計(jì)時器打C點(diǎn)時，小車的速度為____________m/s；（保留兩位有效數(shù)字）

②其余各點(diǎn)的速度都標(biāo)在了v-t坐標(biāo)系中，如圖3所示．t=0.10s時，打點(diǎn)計(jì)時器恰好打B點(diǎn)．請你將①中所得結(jié)果標(biāo)在圖3所示的坐標(biāo)系中，（其他點(diǎn)已標(biāo)出，）并作出小車運(yùn)動的v-t圖線；利用圖線求出小車此次運(yùn)動的加速度a=________m/s2；（保留兩位有效數(shù)字）

③最終該同學(xué)所得小車運(yùn)動的a-F圖線如圖4所示，從圖中我們看出圖線是一條經(jīng)過原點(diǎn)的直線．根據(jù)圖線可以確定下列說法中不正確的是（_______）　

A．本實(shí)驗(yàn)中小車質(zhì)量一定時，其加速度與所受合力成正比

B．小車的加速度可能大于重力加速度g

C．可以確定小車的質(zhì)量約為0.50kg

D．實(shí)驗(yàn)中配重的質(zhì)量m應(yīng)該遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M

A. A對地面的壓力大小不可能小于（M+m）g

B. 水平面對A的靜摩擦力可能為零

C. 水平面對A的摩擦力方向可能水平向左

D. 若B沿A的斜面下滑時突然受到一沿斜面向上的力F的作用，則無論F的大小為何值，三角形木塊A都不會立刻相對地面滑動

A. 水平拉力可能等于0.3N

B. 水平拉力一定等于0.1N

C. 物體受到的摩擦力可能等于0.1N

D. 物體受到的摩擦力可能等于0.2N

A．定值電阻(阻值已知為R1＝1 Ω，額定功率約5 W)

B．定值電阻(阻值已知為R2＝10 Ω，額定功率約10 W)

C．直流電流表(量程0～0.6 A～3 A，內(nèi)阻不能忽略)

D．直流電壓表(量程0～3 V～15 V，內(nèi)阻較大)

E．滑動變阻器(阻值范圍0～10 Ω)

F．滑動變阻器(阻值范圍0～1 000 Ω)

G．電鍵

H．導(dǎo)線若干

(1)為防止電源短路，用作保護(hù)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(shí)物圖上連線完成了實(shí)驗(yàn)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)幾乎為零，若電路中只有一處故障，則電路故障可能是下述中的________．

A．b、c間斷路　　

B．a、b間某點(diǎn)電阻絲斷路

C．P與電阻絲未接通　　

D．保護(hù)電阻斷路

(3)排除故障后，某小組討論發(fā)現(xiàn)圖中有一條導(dǎo)線連接錯誤，請?jiān)阱e誤導(dǎo)線上畫上“×”，并畫出正確接線．

(4)改正錯誤后按正確操作完成實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，將測量數(shù)據(jù)描點(diǎn)如圖，請?jiān)趫D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)

A. 前4 s內(nèi)兩物體運(yùn)動方向相同

B. 前4 s內(nèi)乙的位移大小為44m

C. t＝0時刻，甲的速度大小為9 m/s

D. 在t=4s時，甲的速度大小為2m/s

A. 1.5mg B. 1007mg C. 1008mg D. 2016mg