【題目】如圖,用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m的細(xì)線,一端系一質(zhì)量為m=1kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),另一端固定在一光滑錐體頂端,錐面與豎直方向的夾角θ=37°,當(dāng)小球在水平面內(nèi)繞錐體的軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為ω時(shí),細(xì)線的張力為T。求(g=10m/s2,sin370=3/5,cos370=4/5,計(jì)算結(jié)果可用根式表示):
(1)若要小球離開錐面,則小球的角速度ω0至少為多大?
(2)若細(xì)線與豎直方向的夾角為60°,則小球的角速度ω'為多大?
(3)細(xì)線的張力T與小球勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的加速度ω有關(guān),當(dāng)ω的取值范圍在0到ω'之間時(shí),請(qǐng)通過計(jì)算求解T與ω2的關(guān)系,并在坐標(biāo)紙上作出T—ω2的圖象,標(biāo)明關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)值。
【答案】(1)12.5rad/s(2)(3)見解析圖
【解析】
試題分析:(1)小球剛要離開錐面時(shí)的速度,此時(shí)支持力為零,根據(jù)牛頓第二定律得:mgtanθ=mω02lsinθ
解得
(2)若細(xì)線與豎直方向的夾角為60°時(shí),小球離開錐面,由重力和細(xì)線拉力的合力提供向心力,由牛頓第二定律得:mgtan60°=mω′2lsin60°
得,
(3)a.當(dāng)ω1=0時(shí) T1=mgcosθ=8N,標(biāo)出第一個(gè)特殊點(diǎn)坐標(biāo)( 0,8N);
b.當(dāng)0<ω<rad/s時(shí),根據(jù)牛頓第二定律得:TsinθNcosθ=mω 2lsinθ
Tcosθ+Nsinθ=mg
得,T=mgcosθ+mlω2sin2θ=8+ω2
當(dāng)ω2=rad/s時(shí),T2=12.5N 標(biāo)出第二個(gè)特殊點(diǎn)坐標(biāo)[12.5(rad/s)2,12.5N];
c.當(dāng)rad/s≤ω≤rad/s時(shí),小球離開錐面,設(shè)細(xì)線與豎直方向夾角為β
T3sinβ=mω2lsinβ
∴T3=mlω2
當(dāng)ω=ω′=rad/s時(shí),T3=20N
標(biāo)出第三個(gè)特殊點(diǎn)坐標(biāo)[20(rad/s)2,20N].
畫出T-ω2圖象如圖所示.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一個(gè)靜止的原子核發(fā)生衰變,放出一個(gè)粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋(gè)新原子核,放射出的粒子與新原子核的速度方向都與磁感線方向垂直,形成的徑跡是兩個(gè)相外切的圓,如圖所示。下列說法正確的是( )
A. 放射出的粒子可能是α粒子也可能是β粒子
B. 放射出的粒子和新原子核都做順時(shí)針方向的圓周運(yùn)動(dòng)
C. 圖中小圓是放射出的粒子的徑跡,大圓是新原子核的徑跡
D. 放射出的粒子的動(dòng)能小于新原子核的動(dòng)能
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】Ⅰ某同學(xué)在“用單擺測(cè)定重力加速度” 的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了如下的操作:
(1)用游標(biāo)上有10個(gè)小格的游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑如圖甲所示,擺球直徑為______cm 。把擺球用細(xì)線懸掛在鐵架臺(tái)上,測(cè)量擺線長(zhǎng),通過計(jì)算得到擺長(zhǎng)L。
(2)用秒表測(cè)量單擺的周期。當(dāng)單擺擺動(dòng)穩(wěn)定且到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)并記為n = 0,單擺每經(jīng)過最低點(diǎn)記一次數(shù),當(dāng)數(shù)到n = 40時(shí)秒表的示數(shù)如圖乙所示,該單擺的周期是T=_____s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
(3)測(cè)量出多組周期T、擺長(zhǎng)L數(shù)值后,畫出T2—L圖象,并求出結(jié)果。
(4)該小組的另一同學(xué)沒有使用游標(biāo)卡尺也測(cè)出了重力加速度。他采用的方法是:先測(cè)出一擺線較長(zhǎng)的單擺的振動(dòng)周期T1,然后把擺線縮短適當(dāng)的長(zhǎng)度,再測(cè)出其振動(dòng)周期T2。用該同學(xué)測(cè)出的物理量表達(dá)重力加速度為g=________。
某中學(xué)的物理“小制作”小組裝配了一臺(tái)“5 V,0.5 A”的小直流電動(dòng)機(jī),線圈內(nèi)阻小于1 Ω.現(xiàn)要進(jìn)一步研究這個(gè)小直流電動(dòng)機(jī)在允許的輸入電壓范圍內(nèi),輸出功率與輸入電壓的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)室提供的器材有: ①直流電源E:電壓6 V、內(nèi)阻不計(jì);②小直電流電動(dòng)機(jī)M;
③電壓表V1:量程0.6 V、內(nèi)阻約3 kΩ; ④電壓表V2:量程6 V、內(nèi)阻約15 kΩ;
⑤電流表A1:量程0.6 A,內(nèi)阻約2.5Ω ⑥電流表A2:量程3 A、內(nèi)阻約0.5 Ω;
⑦滑動(dòng)變阻器R:0~10 Ω、1A; ⑧開關(guān)一只S,導(dǎo)線若干.
(1)首先要比較精確測(cè)量電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻r.根據(jù)合理的電路進(jìn)行測(cè)量時(shí),要控制電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng),通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表和電流表有合適的示數(shù),電壓表應(yīng)該選_______,若電壓表的示數(shù)為0.15 V,電流表的示數(shù)為0.2 A,則內(nèi)阻r=______Ω,這個(gè)結(jié)果比真實(shí)值偏_____(填 “大”或“小”).
(2)在方框中畫出研究電動(dòng)機(jī)的輸出功率與輸入電壓的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路圖.(標(biāo)明所選器材的符號(hào))
(3)當(dāng)電壓表的示數(shù)為4.3 V時(shí),電流表示數(shù)如圖示,此時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率是_______ W.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)可以采用如下圖所示的(甲)或(乙)方案來進(jìn)行。(1)比較這兩種方案,___________(填“甲”或“乙”)方案好些,理由是________________。
(2)如圖(丙)是該實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,測(cè)得每?jī)蓚(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示,已知每?jī)蓚(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T=0.1s。物體運(yùn)動(dòng)的加速度a=___________m/s2(保留兩位有效數(shù)字);該紙帶是采用__________(填“甲”或“乙”)實(shí)驗(yàn)方案得到的。
(3)圖(。┦遣捎茫祝┓桨笗r(shí)得到的一條紙帶,在計(jì)算圖中N點(diǎn)速度時(shí),幾位同學(xué)分別用下列不同的方法進(jìn)行,其中正確的是:
A. | B. |
C. | D. |
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示是雙縫干涉實(shí)驗(yàn),使用波長(zhǎng)為600 nm的橙色光照射時(shí),在光屏上的P0點(diǎn)和P0點(diǎn)上方的P1點(diǎn)恰好形成兩列相鄰的亮條紋;若用波長(zhǎng)為400 nm的紫光重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),則P0點(diǎn)和P1點(diǎn)形成的明暗條紋情況是
A. P0點(diǎn)和P1點(diǎn)都是亮條紋
B. P0點(diǎn)是亮條紋,P1點(diǎn)是暗條紋
C. 橙光的相鄰亮條紋間距小于紫光的相鄰亮條紋間距
D. 若分別用上述兩種光通過同一裝置做單縫衍射實(shí)驗(yàn),紫光的衍射現(xiàn)象更明顯
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),在這一運(yùn)動(dòng)過程中重力做的功為2.0 J,克服電場(chǎng)力做的功為1.5J.則下列說法正確的是
A. 粒子在A點(diǎn)的重力勢(shì)能比在B點(diǎn)少2J
B. 粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能比在B點(diǎn)少3. 5J
C. 粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在B點(diǎn)少1.5J
D. 粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在B點(diǎn)少1.5 J
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑,示數(shù)如圖甲所示,該擺球的直徑d =____mm。
(2)接著測(cè)量了擺線的長(zhǎng)度為l0,實(shí)驗(yàn)時(shí)用拉力傳感器測(cè)得擺線的拉力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示,則此單擺周期為____,擺長(zhǎng)為____,重力加速度的表達(dá)式g=____(用題目中的物理量表示)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】光在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用,下列說法正確的是
A. 用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象
B. 用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射現(xiàn)象
C. 在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象
D. 光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象
E. 在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若僅將入射光由紅光改為綠光,則干涉條紋間距變窄
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一個(gè)靜止的氮核N俘獲一個(gè)速度為2.3×107m/s的中子后又變成B、C兩個(gè)新核。設(shè)B、C的速度方向與中子速度方向相同,B的質(zhì)量是中子的11倍,B的速度是106m/s,B、C兩原子核的電荷數(shù)之比為5∶2。求:
①C為何種粒子?并寫出核反應(yīng)方程。
②C核的速度大小。
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