【題目】如圖所示，小球M用長(zhǎng)度為L的輕桿連接在固定于天花板的軸O上，可在豎直平面內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)，通過與O等高的滑輪用輕繩連接物塊m.滑輪與軸O的距離也為L，輕桿最初位置水平．滑輪、小球、物塊的大小可以忽略，輕繩豎直部分的長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，不計(jì)各種摩擦和空氣阻力，運(yùn)動(dòng)過程中繩始終保持張緊狀態(tài)，重力加速度為g.

（1）若用外力拉著m使輕桿從最初位置緩慢下降，直至撤去外力后小球保持靜止，輕桿與水平方向成θ=60°角，求M與m的質(zhì)量之比．

（2）若M與m的質(zhì)量之比為2∶1，使小球從最初位置靜止釋放，在小球向右擺動(dòng)的過程中，求輕桿與最初位置的最大夾角θ.

（3）若M與m的質(zhì)量之比為2∶1，使小球從最初位置靜止釋放，當(dāng)小球向右擺動(dòng)到O點(diǎn)正下方的位置時(shí)繩突然斷裂，求整個(gè)過程中m上升的最大高度．

【答案】（1）（2）θ=120°（3）

【解析】（1）對(duì)小球受力分析，如圖所示．由圖中幾何關(guān)系知

（2）小球和物塊在運(yùn)動(dòng)過程中，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則

解得得；

（3）設(shè)小球在O點(diǎn)正下方時(shí)，m向上運(yùn)動(dòng)速度為v，M速度水平向右為，

由速度關(guān)系得，

由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒可得，解得，

隨后m豎直上升h，由機(jī)械能守恒得，解得，

m上升的最大高度為。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在做測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)中：

(1)除待測(cè)電池、開關(guān)、若干導(dǎo)線外，選用下列哪組儀器，也可以完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>（______）

A．一直流電流表，一電阻箱

B．一直流電壓表，一電阻箱

C．一直流電流表，一滑動(dòng)變阻器

D．一直流電流表，一直流電壓表，一滑動(dòng)變阻器

(2)按圖示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分別讀出電壓表和電流表的示數(shù)，并畫出的U—I圖象，如圖所示。則待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)為_____V，內(nèi)阻r為_____。（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：

【題目】一般情況下，金屬導(dǎo)體的電阻會(huì)隨著溫度改變而改變。某同學(xué)為研究一小燈泡燈絲電阻與溫度的關(guān)系，設(shè)計(jì)并完成了有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中用到了下列器材：待測(cè)小燈泡、15V直流穩(wěn)壓電源、滑動(dòng)變阻器（最大阻值為30Ω，最大允許電流為1.0A）、電壓表（量程0~15V，內(nèi)阻約15kΩ）、電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.13Ω）、開關(guān)一只及導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡兩端的電壓可以從0V至額定電壓范圍內(nèi)變化，從而測(cè)出小燈泡在不同電壓下的電流壓，得到了下表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

U/V

0

0.75

1.38

1.80

2.30

3.2

4.3

I/A

0

0.04

0.07

0.09

0.12

0.15

0.18

U/A

5.0

6.1

7.2

8.3

10.3

12.0

I/A

0.19

0.21

0.22

0.23

0.25

0.26

（1）請(qǐng)?jiān)谟疫吙騼?nèi)畫出為完成上述實(shí)驗(yàn)而設(shè)計(jì)的合理的電路圖。

（2）通過所測(cè)的數(shù)據(jù)可知，小燈泡的電阻隨其兩端所加電壓的升高而 （選填“增大”、“保持不變”或“減小”）。從而得到了燈絲電阻隨溫度變化的規(guī)律。

（3）該小燈泡正常工作時(shí)的電阻值約為 Ω（保留2位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】氣墊導(dǎo)軌是研究與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置，也可以用來研究功能關(guān)系。如圖甲所示，在氣墊導(dǎo)軌的左端固定一輕質(zhì)彈簧，軌道上有一滑塊A緊靠彈簧但不連接，滑塊的質(zhì)量為m。

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)出滑塊A上的擋光片的寬度，讀數(shù)如圖乙所示，則寬度d=________cm。

（2）利用該裝置研究彈簧對(duì)滑塊做功的大小；某同學(xué)打開氣源，調(diào)節(jié)裝置，使滑塊可以靜止懸浮在導(dǎo)軌上，然后用力將滑塊A壓緊到P點(diǎn)，釋放后，滑塊A上的擋光片通過光電門的時(shí)間為Δt，則彈簧對(duì)滑塊所做的功為________。(用題中所給字母表示)

（3）利用該裝置測(cè)量滑塊與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)，關(guān)閉氣源，仍將滑塊A由P點(diǎn)釋放，當(dāng)光電門到P點(diǎn)的距離為x時(shí)，測(cè)出滑塊A上的擋光片通過光電門的時(shí)間為t，移動(dòng)光電門，測(cè)出多組數(shù)據(jù)(滑塊都能通過光電門)，并繪出圖像，如圖丙所示，已知該圖線斜率的絕對(duì)值為k，則滑塊與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，線圈兩端與電阻相連構(gòu)成閉合回路，在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N極朝下．在磁鐵的N極向下靠近線圈的過程中

A. 通過電阻的感應(yīng)電流方向由a到b，線圈與磁鐵相互排斥

B. 通過電阻的感應(yīng)電流方向由b到a，線圈與磁鐵相互排斥

C. 通過電阻的感應(yīng)電流方向由a到b，線圈與磁鐵相互吸引

D. 通過電阻的感應(yīng)電流方向由b到a，線圈與磁鐵相互吸引

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某中學(xué)生課外科技活動(dòng)小組利用銅片，鋅片和橙汁制作了橙汁電池，他們用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量這種電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。圖中電流表的內(nèi)阻為100Ω，量程為0—300mA；電阻箱阻值的變化范圍為0—9999Ω。

（1）連接電路后，開關(guān)閉合前電阻箱及的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)到__________（填“最大”，“最小”，“任意值”）

（2）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，得到的測(cè)量數(shù)據(jù)如表格所示。請(qǐng)作出本實(shí)驗(yàn)的IR-I圖象_____。

表格：電阻箱示數(shù)R和電流表的讀數(shù)I

R/KΩ

12.10

8.00

7.00

6.00

5.00

4.18

3.03

I/μA

71

102

115

131

152

170

230

IR/mV

850

816

805

786

760

716

696

（3）根據(jù)圖像得出該橙汁電池的電動(dòng)勢(shì)為__________V，內(nèi)阻為__________Ω

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】盧瑟福通過如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子．

①盧瑟福用α粒子轟擊________核，第一次實(shí)現(xiàn)了原子核的________．

②關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是________

A．通過顯微鏡來觀察熒光屏上α粒子所產(chǎn)生的閃光

B．銀箔可以吸收產(chǎn)生的新粒子

C．實(shí)驗(yàn)必須在真空、密封容器內(nèi)進(jìn)行

D．測(cè)出新產(chǎn)生的粒子的質(zhì)量和電量，明確這就是氫原子核．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】登上火星是人類的夢(mèng)想，“嫦娥之父”歐陽(yáng)自遠(yuǎn)透露：中國(guó)計(jì)劃于2020年登陸火星。地球和火星公轉(zhuǎn)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，忽略行星自轉(zhuǎn)影響。根據(jù)下表，火星和地球相比

行星

半徑/m

質(zhì)量/kg

軌道半徑/m

地球

6.4×106

6.0×1024

1.5×1011

火星

3.4×106

6.4×1023

2.3×1011

A. 火星的公轉(zhuǎn)周期較小 B. 火星做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度較小

C. 火星表面的重力加速度較大 D. 火星的第一宇宙速度較大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是

A.只有機(jī)械波能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，電磁波不會(huì)產(chǎn)生多普勒效應(yīng)

B.由愛因斯坦的相對(duì)論得出運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘會(huì)變慢

C.電磁波能發(fā)生偏振現(xiàn)象，說明電磁波是橫波

D.紅光和綠光通過同一干涉裝置，綠光形成的干涉條紋間距大

E.用單擺測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)從單擺擺到最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)

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