如圖5-11所示,位于豎直平面上的1/4圓弧軌道AB光滑無摩擦,半徑為R,O點(diǎn)為圓心,A點(diǎn)距地面高度為H.質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)由靜止釋放,通過B點(diǎn)時對軌道的壓力為3mg,最后落在地面C處.不計空氣阻力,求:

圖5-11

(1)小球通過B點(diǎn)的速度;

(2)小球落地點(diǎn)C與B點(diǎn)的水平距離s;

(3)比值為多少時,C與B點(diǎn)的水平距離s最大,最大值是多少.

解析:(1)小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動,通過B點(diǎn)時有FN-mg=,FN=3mg,解得vb=.

(2)小球離開B點(diǎn)做平拋運(yùn)動,H-R=gt2,s=vbt,聯(lián)立求得s=.

(3)將s=變形得s=,由此可知當(dāng)2R-H=0,即時,s最大為H.

答案:(1)  (2)  (3)  H

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

實(shí)驗(yàn)題
在“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律”的實(shí)驗(yàn)中,采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置.
小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示,盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示,小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點(diǎn)計算出.
(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足
M遠(yuǎn)大于m
M遠(yuǎn)大于m
時,才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力.
(2)一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時,保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定,改變小車及車中砝碼的質(zhì)量,測出相應(yīng)的加速度,采用圖象法處理數(shù)據(jù).為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系,應(yīng)該作a與
1
M
1
M
的圖象.
(3)如圖2所示為甲同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a-F圖線,說明實(shí)驗(yàn)存在的問題是
沒有平衡摩擦力或平衡時角度過。
沒有平衡摩擦力或平衡時角度過。

(4)某同學(xué)在做加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,測得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示:
F
N
0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
a/(m?s-2 0.11 0.19 0.29 0.40 0.51
請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙中作出a-F圖象(圖3);
(5)圖象的斜率的物理意義是
小車的總質(zhì)量的倒數(shù)
小車的總質(zhì)量的倒數(shù)
;
(6)在“探究兩個共點(diǎn)力的合成”實(shí)驗(yàn)中,某小組做實(shí)驗(yàn)時得出如圖4所示的圖(O為橡皮條與細(xì)繩套的結(jié)點(diǎn)).圖中
F
F
是F1與F2合力的實(shí)驗(yàn)值,為使橡皮筋沿豎直方向伸長,那么互成角度的兩彈簧秤所施的力F1和F2必須
C
C

A.等大  B.互相垂直  C.水平分力,等大反向  D.豎直分力等大
(7)做勻變速直線運(yùn)動的小車帶動紙帶通過電火花計時器,打出的部分計數(shù)點(diǎn)如圖5所示.每相鄰兩點(diǎn)間還有四點(diǎn)未畫出來,電火花計時器使用的是220V、T=0.02s的交流電,求:電火花計時器打第2個計數(shù)點(diǎn)時,小車的速度v2=
0.49
0.49
m/s,小車的加速度a=
0.88
0.88
m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)圖1是某同學(xué)在做研究勻變速直線運(yùn)動實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶.
①已知打點(diǎn)計時器電源頻率為50Hz,A、B、C、D是紙帶上四個計數(shù)點(diǎn),每兩個相鄰計數(shù)點(diǎn)間有四個點(diǎn)沒有畫出.從圖1中讀出A、B兩點(diǎn)間距s=
0.70
0.70
;C點(diǎn)對應(yīng)的速度是
0.100
0.100
 (計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
②如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的頻率實(shí)際是f=51Hz,而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道,那么加速度的測量值與實(shí)際值相比
偏小
偏小
(選填:偏大、偏小或不變).
(2)某同學(xué)在做探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時,設(shè)計了如圖2甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置.所用的鉤碼的質(zhì)量都是30g.他先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度,再將5個鉤碼逐個掛在彈簧的下端,每次都測出相應(yīng)的彈簧總長度,將數(shù)據(jù)填在了下面的表中.(彈力始終未超過彈性限度,取g=10m/s2
砝碼質(zhì)量M(g) 0 30 60 90 120 150
彈簧總長L(cm) 6.00 7.15 8.34 9.48 10.64 11.79
①試根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在圖2乙所示的坐標(biāo)紙上作出砝碼質(zhì)量M與彈簧總長度L之間的函數(shù)關(guān)系圖線.
②上一問所得圖線的物理意義是:
圖線的物理意義是表明彈簧的彈力大小和彈簧伸長量大小成正比.
圖線的物理意義是表明彈簧的彈力大小和彈簧伸長量大小成正比.

③該彈簧勁度系數(shù)k=
25.9
25.9
 N/m.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

Ⅰ.氣墊導(dǎo)軌工作時,空氣從導(dǎo)軌表面的小孔噴出,在導(dǎo)軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層,使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸,故滑塊運(yùn)動時受到的阻力大大減小,可以忽略不計.為了探究做功與物體動能之間的關(guān)系,在氣墊導(dǎo)軌上放置一帶有遮光片的滑塊,滑塊的一端與輕彈簧相接,彈簧另一端固定在氣墊導(dǎo)軌的一端,將一光電門P固定在氣墊導(dǎo)軌底座上適當(dāng)位置(如圖1),使彈簧處于自然狀態(tài)時,滑塊上的遮光片剛好位于光電門的擋光位置,與光電門相連的光電計時器可記錄遮光片通過光電門時的擋光時間.實(shí)驗(yàn)步驟如下:精英家教網(wǎng)
①用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d;
②在氣墊導(dǎo)軌上適當(dāng)位置標(biāo)記一點(diǎn)A(圖中未標(biāo)出,AP間距離遠(yuǎn)大于d),將滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放.由光電計時器讀出滑塊第一次通過光電門時遮光片的擋光時間t;
③利用所測數(shù)據(jù)求出滑塊第一次通過光電門時的速度V;
④更換勁度系數(shù)不同而自然長度相同的彈簧重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②③,記錄彈簧勁度系數(shù)及相應(yīng)的速度V,如下表所示:
彈簧勁度系數(shù) k 2k 3k 4k 5k 6k
V (m/s) 0.71 1.00 1.22 1.41 1.58 1.73
V2 (m2/s2 0.50 1.00 1.49 1.99 2.49 2.99
V3 (m3/s3 0.36 1.00 1.82 2.80 3.94 5.18
(1)測量遮光片的寬度時游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖2所示,讀得d=
 
m;
(2)用測量的物理量表示遮光片通過光電門時滑塊的速度的表達(dá)式V=
 
;
(3)已知滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動到光電門P處的過程中,彈簧對滑塊做的功與彈簧的勁度系數(shù)成正比,根據(jù)表中記錄的數(shù)據(jù),可得出合力對滑塊做的功W與滑塊通過光電門時的速度V的關(guān)系是
 

Ⅱ.現(xiàn)已離不開電視、手機(jī)等電子產(chǎn)品,但這些產(chǎn)品生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生含多種重金屬離子的廢水,這些廢水是否達(dá)標(biāo)也引起了人們的關(guān)注.某同學(xué)想測出學(xué)校附近一工廠排出廢水的電阻率,以判斷廢水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)(一般工業(yè)廢水電阻率的達(dá)標(biāo)值為ρ≥200Ω?m).圖甲為該同學(xué)所用盛水容器,其左、右兩側(cè)面為帶有接線柱的金屬薄板(電阻極。溆嗨拿嬗山^緣材料制成,容器內(nèi)部長a=40cm,寬b=20cm,高c=10cm.他將水樣注滿容器后,進(jìn)行以下操作:精英家教網(wǎng)
(1)他先后用多用電表歐姆檔的“×1k”、“×100”兩個檔位粗測水樣的電阻值時,表盤上指針如圖乙中所示,則所測水樣的電阻約為
 
Ω.
(2)他從實(shí)驗(yàn)室中找到如下實(shí)驗(yàn)器材更精確地測量所取水樣的電阻:
A.電流表(量程5mA,電阻RA=800Ω)
B.電壓表(量程15V,電阻RV約為10.0kΩ)
C.滑動變阻器(0~20Ω,額定電流1A)
D.電源(12V,內(nèi)阻約10Ω)
E.開關(guān)一只、導(dǎo)線若干
請用筆線代替導(dǎo)線幫他在圖丙中完成電路連接.
(3)正確連接電路后,這位同學(xué)閉合開關(guān),測得一組U、I數(shù)據(jù);再調(diào)節(jié)滑動變阻器,重復(fù)上述測量得出一系列數(shù)據(jù)如下表所示,請你在圖丁的坐標(biāo)系中作出U-I關(guān)系圖線.
U/V 2.0 3.8 6.8 8.0 10.2 11.6
I/mA 0.73 1.36 2.20 2.89 3.66 4.15
(4)由以上測量數(shù)據(jù)可以求出待測水樣的電阻率為
 
Ω?m.據(jù)此可知,所測水樣在電阻率這一指標(biāo)上
 
(選填“達(dá)標(biāo)”或“不達(dá)標(biāo)”).

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科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年四川省南充市高三第二次模擬考試物理卷 題型:實(shí)驗(yàn)題

I (6分)利用圖10中所示的裝置可以研究自由落體運(yùn)動.實(shí)驗(yàn)中需要調(diào)整好儀器,接通打點(diǎn)計時器的電源,松開紙帶,使重物下落.打點(diǎn)計時器會在紙帶上打出一系列的小點(diǎn).

(1) 為了測得重物下落的加速度,還需要的實(shí)驗(yàn)器材有_____.(填入正確選項(xiàng)前的字母)

A.天平  B.秒表  C.刻度尺

(2) 若實(shí)驗(yàn)中所得到的重物下落的加速度值小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎?而實(shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)處理均無錯誤,寫出一個你認(rèn)為可能引起此誤差的原因: ____________________.

II(5分)為了測量電源的電動勢和內(nèi)阻,在實(shí)驗(yàn)室里我們通常采取圖11甲所示電路測量,請根據(jù)該電路圖在圖11乙中連接實(shí)物圖.

III(6分)某同學(xué)設(shè)計了一個測定激光波長的實(shí)驗(yàn)裝置如圖12甲所示,激光器發(fā)出的一束直徑很小的紅色激光進(jìn)入一個一端裝有雙縫、另一端裝有感光片的遮光筒,感光片的位置上出現(xiàn)一排等距的亮點(diǎn),圖12乙中的黑點(diǎn)代表亮點(diǎn)的中心位置.

(1) 通過量出相鄰光點(diǎn)的距離可算出激光的波長,據(jù)資料介紹,若雙縫的縫間距離為a,雙縫到感光片的距離為感光片上相鄰兩光點(diǎn)間的距離為b,則光的波長.該同學(xué)測得L=1.0000m,雙縫間距a =0.22mm,用帶10分度游標(biāo)的卡尺測感光片上的光點(diǎn)間距時,尺與點(diǎn)的中心位置如圖12乙所示.圖12乙中第一個光點(diǎn)到第四個光點(diǎn)的距離是__________mm.實(shí)驗(yàn)中激光的波長 =________m(保留兩位有效數(shù)字)

(2) 如果實(shí)驗(yàn)時將紅激光換成藍(lán)激光,屏上相鄰兩光點(diǎn)間的距離將_______.(選填變大、變小、不變)

 

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

I (6分)利用圖10中所示的裝置可以研究自由落體運(yùn)動.實(shí)驗(yàn)中需要調(diào)整好儀器,接通打點(diǎn)計時器的電源,松開紙帶,使重物下落.打點(diǎn)計時器會在紙帶上打出一系列的小點(diǎn).

(1) 為了測得重物下落的加速度,還需要的實(shí)驗(yàn)器材有_____.(填入正確選項(xiàng)前的字母)

A.天平  B.秒表  C.刻度尺

(2) 若實(shí)驗(yàn)中所得到的重物下落的加速度值小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎?而實(shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)處理均無錯誤,寫出一個你認(rèn)為可能引起此誤差的原因: ____________________.

II(5分)為了測量電源的電動勢和內(nèi)阻,在實(shí)驗(yàn)室里我們通常采取圖11甲所示電路測量,請根據(jù)該電路圖在圖11乙中連接實(shí)物圖.

III(6分)某同學(xué)設(shè)計了一個測定激光波長的實(shí)驗(yàn)裝置如圖12甲所示,激光器發(fā)出的一束直徑很小的紅色激光進(jìn)入一個一端裝有雙縫、另一端裝有感光片的遮光筒,感光片的位置上出現(xiàn)一排等距的亮點(diǎn),圖12乙中的黑點(diǎn)代表亮點(diǎn)的中心位置.

(1) 通過量出相鄰光點(diǎn)的距離可算出激光的波長,據(jù)資料介紹,若雙縫的縫間距離為a,雙縫到感光片的距離為感光片上相鄰兩光點(diǎn)間的距離為b,則光的波長.該同學(xué)測得L=1.0000m,雙縫間距a =0.22mm,用帶10分度游標(biāo)的卡尺測感光片上的光點(diǎn)間距時,尺與點(diǎn)的中心位置如圖12乙所示.圖12乙中第一個光點(diǎn)到第四個光點(diǎn)的距離是__________mm.實(shí)驗(yàn)中激光的波長 =________m(保留兩位有效數(shù)字)

(2) 如果實(shí)驗(yàn)時將紅激光換成藍(lán)激光,屏上相鄰兩光點(diǎn)間的距離將_______.(選填變大、變小、不變)

 

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