16.如圖,長為L的輕繩拴一小球,從與水平面成30°角的位置無初速釋放,求球到達(dá)最低點(diǎn)的速度大小.

分析 小球先做自由落體運(yùn)動,由運(yùn)動學(xué)公式求出繩子繃緊前瞬間小球的速度.繩子繃緊瞬間,小球沿繩子方向的速度突然減至零,由速度分解得到小球沿圓弧切線方向的速度,再由機(jī)械能守恒求出球到達(dá)最低點(diǎn)的速度.

解答 解:小球下落高度L時繃緊,繩子繃緊前瞬間小球的速度為:v1=$\sqrt{2gL}$
繩子繃緊后瞬間小球的速度為:v2=v1sin60°
從繩子繃緊到最低點(diǎn)的過程,由機(jī)械能守恒得:
mgL(1-cos60°)=$\frac{1}{2}m{v}_{3}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{2}^{2}$
聯(lián)立解得:球到達(dá)最低點(diǎn)的速度大小為:v3=$\frac{\sqrt{10gL}}{2}$
答:球到達(dá)最低點(diǎn)的速度大小為$\frac{\sqrt{10gL}}{2}$.

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵要抓住繩子繃緊瞬間小球速度的突變,不能整個過程運(yùn)用機(jī)械能守恒定律,因?yàn)槔K子繃緊時小球的機(jī)械能有損失.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.我國“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)BDS堪比美國全球定位系統(tǒng)GPS.已知BDS導(dǎo)航系統(tǒng)某圓 軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期約為12小時,則此衛(wèi)星與GPS導(dǎo)航系統(tǒng)中某地球同步衛(wèi)星相比較( 。
A.軌道半徑小B.角速度小C.線速度小D.向心加速度小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.伏安法是一種常用的測量導(dǎo)體電阻的方法,某同學(xué)分別用如圖(a)、(b)兩種接法測量一個電阻器的阻值,以下結(jié)論正確的是( 。
A.用圖(a)接法測得的電阻值偏大
B.用圖(b)接法測得的電阻值偏大
C.用圖中兩種接法測得的電阻值都偏大
D.用圖中兩種接法測得的電阻值都偏小

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.某同學(xué)為了探究工程車卸載砂石過程的原理,將此過程等價于粗糙拖斗斜面上放有物塊,此斜面傾角可以調(diào)節(jié),建立如圖所示模型.
(1)當(dāng)斜面傾角為最大值θ時木塊剛好能在斜面上勻速下滑時,求物塊與斜面間的動摩擦因數(shù).
(2)若下雨天,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為(1)問中的兩倍,則工程車為了卸載該物塊可采用瞬間由靜止向前加速的方法,問此種情況下工程車的加速度應(yīng)為多少才能使物塊與斜面有相對運(yùn)動?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.當(dāng)使用多用電表測量物理量時,多用電表表盤示數(shù)如圖所示.

(1)若此時選擇開關(guān)對準(zhǔn)×100Ω擋,則被測電阻的阻值為2800Ω.若用多用電表測量另一個電阻的阻值發(fā)現(xiàn)指針偏離最左端角度很大,則應(yīng)該換用倍率更低(填“高”或“低”)的擋位,換擋后還要?dú)W姆調(diào)零,用完電表后把選擇開關(guān)撥到OFF擋或者交流電壓最高擋.
(2)圖2是一個多量程多用電表的簡化電路圖,測量電流、電壓和電阻各有兩個量程.當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置3時,可用來測量電阻;當(dāng)S旋到位置1、2時,可用來測量電流,其中S旋到位置1時量程較大.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,質(zhì)量為m的木塊放在質(zhì)量為M的木板上,一起減速向右滑行,木板與地面間動摩擦因數(shù)為μ1,木塊與木板間動摩擦因數(shù)為μ2,木塊與木板相對靜止,木板受到地面的摩擦力為f1,木板受到木塊的摩擦力為f2,則( 。
A.f11Mgf21mgB.f11(M+m)gf21mg
C.f11Mgf22mgD.f11(M+m)gf22mg

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體.已知地球表面兩極處的重力加速度大小為g0、地球的半徑為R,地球自轉(zhuǎn)的周期為T,引力常量為G.則可知( 。
A.地球的質(zhì)量為 $\frac{{g}_{0}{R}^{2}}{G}$
B.地球表面赤道處的重力加速度大小為 $\frac{4{π}^{2}R}{{T}^{2}}$
C.近地衛(wèi)星在軌道運(yùn)行的加速度大小為 $\frac{4{π}^{2}R}{{T}^{2}}$
D.地球同步衛(wèi)星在軌道運(yùn)行的加速度大小為$\root{3}{\frac{16{g}_{0}{R}^{2}{π}^{2}}{{T}^{2}}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖所示,在x軸上,坐標(biāo)為0處固定一個電量為-Q的負(fù)點(diǎn)電荷,坐標(biāo)為+1處固定一個電量為+4Q的正點(diǎn)電荷.那么,在x坐標(biāo)軸上,電場強(qiáng)度方向沿x軸正方向的點(diǎn)所在區(qū)域是(-1,0)和(1,∞).

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6.如圖所示,一平行板電容器的兩極板豎直放置,在兩極板間有一帶電小球,小球用一絕緣輕線懸掛于O點(diǎn).先給電容器緩慢充電,使兩級板所帶電荷量分別為﹢Q和-Q,此時懸線與豎直方向的夾角為$\frac{π}{6}$.再給電容器緩慢充電,直到懸線和豎直方向的夾角增加到$\frac{π}{3}$,且小球與兩極板不接觸.求:
(1)推導(dǎo)出板間的電場強(qiáng)度E與電容C和板間距d及Q的關(guān)系式.
(2)第二次充電使電容器正極板增加的電荷量.

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