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【題目】如圖所示，長為L、內壁光滑的直管與水平地面成30°角固定放置。將一質量為m的小球固定在管底，用一輕質光滑細線將小球與質量為M=km的小物塊相連，小物塊懸掛于管口�，F(xiàn)將小球釋放，一段時間后，小物塊落地靜止不動，小球繼續(xù)向上運動，通過管口的轉向裝置后做平拋運動，小球在轉向過程中速率不變。(重力加速度為g)

(1)求小球從管口拋出時的速度大小；

(2)試證明小球平拋運動的水平位移總小于

【答案】（1）（k＞2）（2）見解析；

【解析】試題分析：（1）設M落地時的速度大小為v，m射出管口時速度大小為v0，M落地后m的加速度為a0．

根據(jù)牛頓第二定律有：-mgsin30°=ma0

對于m勻加速直線運動有：v2=2aLsin30°

對于小物塊落地靜止不動，小球m繼續(xù)向上做勻減速運動有：v2-v02=2a0L（1-sin30°）

解得： （k＞2）

（3）平拋運動x=v0t Lsin30°=gt2

解得

因為＜1，所以x＜，得證．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關于質點、時刻、時間、位移，下列說法正確的是：

A. 在使用衛(wèi)星給地球照相時，需要調整衛(wèi)星的姿勢，這時候可以把衛(wèi)星看成質點。

B. 時刻表示時間極短，時間間隔表示時間較長。

C. 本次物理考試時間為90min指的是時間間隔。

D. 運動物體的路程總是大于位移的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機）研究加速度與力的關系”的實驗裝置：

（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應保持 ，用鉤碼所受的重力作為 。用DIS測出小車的加速度。

（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復測量，在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a—F關系圖線（如圖所示）

①分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是

②（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是

A. 小車與軌道之間存在摩擦

B. 導軌保持了水平狀態(tài)

C. 所掛鉤碼的總質量太大

D. 所用小車的質量太大

（3）某同學為了探究物體在斜面上運動時摩擦力與斜面傾角的關系，設計實驗裝置如圖：長直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物塊上。在平板上標出A、B兩點，B點處放置一光電門，用光電計時器記錄滑塊通過光電門時擋光的時間。

實驗步驟如下：①用游標卡尺測量滑塊的擋光長度d, 用天平測量滑塊的質量m；

②用直尺測量AB之間的距離s, 以及A點到水平桌面的垂直距離h1，B點到水平桌面的垂直距離h2;

③將滑塊從A點靜止釋放，由光電計時器讀出滑塊的擋光時間t;

④重復步驟③數(shù)次，并求擋光時間的平均值;

⑤利用所測數(shù)據(jù)求出摩擦力Ff和斜面傾角的余弦值cos α；

⑥多次改變斜面的傾角，重復實驗步驟②③④⑤，作出Ff—cosα關系曲線.

用以上測量的物理量完成下列各式（重力加速度為g）；

①斜面傾角的余弦cosα=

②滑塊通過光電門時的速度v=

③滑塊運動時的加速度a=

④滑塊運動時所受到的摩擦阻力Ff=

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】扣在水平桌面上的熱杯蓋有時會發(fā)生被頂起的現(xiàn)象．如圖所示，截面積為S的熱杯蓋扣在水平桌面上，開始時內部封閉氣體的溫度為300K，壓強為大氣壓強P0.當封閉氣體溫度上升到303K時，杯蓋恰好被整體頂起，放出少許氣體后又落回桌面，其內部氣體壓強立刻減為P0 ，溫度仍為303K．再經過一段時間，內部氣體溫度恢復到300K．整個過程中封閉氣體均可視為理想氣體．求：

(1)當溫度上升到303K且尚未放氣時，封閉氣體的壓強；

(2)當溫度恢復到300K時，豎直向上提起杯蓋所需的最小力.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學設計了一個“探究加速度與力、質量關系”的實驗。如圖甲為實驗裝置圖，A為小車，B為打點計時器，C為裝有砂子的砂桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中可認為細繩對小車拉力F等于砂和砂桶總重量。

(1)圖乙為某次實驗得到的紙帶，圖中的點為實際打出來的點，已知所用交流電的頻率為50Hz，則小車加速度為________m/s2(結果保留2位有效數(shù)字)。

(2)保持砂和砂桶質量不變，改變小車質量m，得到如下數(shù)據(jù)：

次數(shù)

1

2

3

4

5

小車加速度a/m·s－2

1.98

1.48

1.00

0.67

0.50

小車質量m/kg

0.25

0.33

0.50

0.75

1.00

kg－1

4.00

3.00

2.00

1.33

1.00

請在圖丙中選擇恰當物理量建立坐標系，并作出圖線_______。由圖線得到的結論：________。

(3)保持小車質量不變，改變砂子重量，該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與拉力F的圖線如圖丁，發(fā)現(xiàn)該圖線不通過原點，其主要原因是：______________________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一彈簧振子做簡諧運動，它所受的回復力F隨時間t變化的圖線為正弦曲線，如圖所示，下列說法正確的是(　　)

A. 在t從0到2 s時間內，彈簧振子做減速運動

B. 在t1＝3 s和t2＝5 s時，彈簧振子的速度大小相等，方向相反

C. 在t1＝5 s和t2＝7 s時，彈簧振子的位移大小相等，方向相同

D. 在t從0到4 s時間內，t＝2s時刻彈簧振子所受回復力做功功率最小

E. 在t從0到4 s時間內，回復力的功率先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組在“利用單擺測定當?shù)刂亓铀俣?/span>”的實驗中：

(1)用游標卡尺測定擺球的直徑，測量結果如圖所示，則該擺球的直徑為________cm.

(2)小組成員在實驗過程中有如下說法，其中正確的是________．(填選項前的字母)

A．把單擺從平衡位置拉開30°的擺角，并在釋放擺球的同時開始計時

B．測量擺球通過最低點100次的時間t，則單擺周期為

C．用懸線的長度加擺球的直徑作為擺長，代入單擺周期公式計算得到的重力加速度值偏大

D．選擇密度較小的擺球，測得的重力加速度值誤差較小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一只小船在靜水中的速度為3m/s，它要渡過一條寬度為30m的河，河水的流速為4m/s，則下列說法正確的是（ ）

A. 小船不能渡過河

B. 小船過河的最短時間為10s

C. 小船運動的軌跡可能垂直河岸

D. 小船過河的速度一定為5m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一阻值在500Ω左右的定值電阻，額定功率為0.20W，現(xiàn)用電流表和電壓表測量它的阻值，備有如下器材：

A．電流表：量程0﹣30mA，內阻約20Ω

B．電流表：量程0﹣300mA，內阻約1Ω

C．電壓表：量程0﹣3V，內阻約2.5kΩ

D．電壓表：量程0﹣15V，內阻約20kΩ

E．變阻器：阻值范圍0﹣20Ω，額定電流2A

F．電源：輸出電壓12V，內阻不計

另有開關和導線若干．

①測量時，為使被測電阻不被燒壞，實驗中被測電阻兩端的電壓應控制在 V以下，據(jù)此電流表應選用 （用器材序號填寫）

②為了減小測量誤差，并能方便的進行多次測量取平均值，在如圖所給的四種測量電路中，應選用

③在操作、測量與計算均無誤的情況下，若實驗中選擇了C所示的電路，測得的結果是488Ω，若選擇了D所示的電路，測得的結果是519Ω，則

A．該電阻的真實阻值更接近519Ω，且應略小于519Ω

B．該電阻的真實阻值更接近519Ω，且應略大于519Ω

C．該電阻的真實阻值更接近488Ω，且應略大于488Ω

D．該電阻的真實阻值更接近488Ω，且應略小于488Ω

④對于該待測電阻的I﹣U圖線，理想情況下I﹣U圖線用實線所示，若選擇用圖B進行實驗，所繪制的I﹣U圖線用虛線表示，則在如圖所示的幾個圖線總可能正確的是

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