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如圖4-7-16所示，底座A上裝有0.5 m的直立桿，其總質量為0.2 kg，桿上套有質量為m＝0.05 kg的小環B，它與桿有摩擦.當環從底座上以4 m/s的速度飛起時，剛好能到達桿的頂端，g取10 m/s².求：

圖4-7-16

（1）在環升起過程中，底座對水平面壓力為多大?

（2）環從桿頂落回底座需多少時間?

解析：（1）對環受力分析，環在上升過程中受到豎直向下的重力和豎直向下的摩擦力，mg+f=ma，再由v₀²=2ah，聯立解得f=0.3 N，根據牛頓第三定律，環對桿有豎直向上的摩擦力，大小為0.3 N.底座靜止在地面上，受到重力、地面的支持力、環的摩擦力三個力的作用，由平衡條件得Mg=N+f，所以N=Mg-f=1.7 N.再由牛頓第三定律得，底座對水平面的壓力為1.7 N.

（2）環回落時，受到豎直向下的重力和豎直向上的摩擦力，mg-f=ma′，所以a′=4 m/s².根據位移公式h= a′t²得t== s=0.5 s.

答案：（1）1.7 N （2）0.5 s

練習冊系列答案

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相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學百米短跑成績是12.6s．跑動過程中他在不同時刻的位置，以及他在每1s內的平均速度見表．

時刻/s	0	1.0		2.0		3.0		4.0		5.0		6.0		7.0		8.0		9.0		10.0		11.0		12.0		12.6
位置/m	0	1.0		3.0		8.5		16.5		26.0		36.5		47.0		56.5		65.5		74.5		84.0		94.0		100
平均速度/（m?s^-1）	1.0		2.0		5.5		8.0		9.5		10.5		10.5		9.5		9.0		9.0		9.5		10.0		10.0

根據表畫出的圖象如圖所示．試根據圖象討論下列問題．

（1）在x-t圖象[圖（甲）]中，△x/△t表示什么？
（2）當△t→0時，Q→P，PQ變為P點的切線，切線的斜率表示什么？
（3）在根據平均速度與時間的關系畫出的圖象[圖（乙）]中，每個細長的矩形面積表示什么？
（4）找出每個細長的矩形頂邊的中點，連接這些中點形成如圖（乙）所示的一條曲線．能否把它看做是v-t圖象？簡述理由．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

影響物質材料電阻率的因素很多．一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大；半導體材料的電阻率則隨溫度的升高而減��；
（1）如圖（甲）是由某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖象，若用該電阻與電池（電動勢E=1.5V，內阻不計）、電流表（量程為5mA、內阻R_g=100Ω）、電阻箱R′串聯起來，連接成如圖（乙）所示的電路，用該電阻做測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應的溫度刻度，就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計”．
①電流刻度較大處對應的溫度刻度值

；（填“較大”或“較小”）
②若電阻箱阻值R′=50Ω，在丙圖中空格處（5mA）對應的溫度數值為

℃．

（2）PTC元件由于材料的原因有特殊的導電特性，其電阻隨溫度變化關系復雜．現有一只由PTC元件做成的加熱器，實驗測出各溫度下它的阻值，數據如下：

t/℃	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
R/kΩ	14	11	7	3	4	5	6	8	10	14	16

加熱器接到200V的電源上，在方格紙上已根據反復實驗的大量實驗數據作出了PTC加熱器功率P_R隨溫度t的變化關系曲線，已知PTC加熱器器外表面向四周散熱的功率為P_Q=0.1（t-t₀）瓦，其中t（單位為℃）為加熱器的溫度，t₀為室溫（本題取20℃）．
①請在同一坐標平面內作出P_Q與溫度t之間關系的圖象
②加熱器工作的穩定溫度為

℃；
③加熱器保持工作穩定溫度的原理為：
當溫度稍高于穩定溫度時：

；
當溫度稍低于穩定溫度時：

從而保持溫度穩定．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）如圖（甲）是由某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖象，若用該電阻與電池（電動勢E=1.5V，內阻不計）、電流表（內阻不計）、電阻箱R′串聯起來，連接成如圖（乙）所示的電路，用該電阻做測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應的溫度刻度，就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計”．
①電路中隨著電阻R上溫度是升高，電流表讀數將

（減小、不變、增加），
②若電阻箱阻值R′=50Ω，請寫出溫度t與電流表電流I的關系式

．
（2）如果用該類元件做成一個加熱器，將加熱器接到200V的恒壓電源上，實驗測出各溫度下它的阻值及其和產生的功率P_R，數據如下：

t/℃	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
R/kΩ	14	11	7	3	4	5	6	8	10	14	16
PR （W）	2.86	3.64	5.71	13.3	10.0	8.0		5	4	2.86	2.5

加熱器產生的焦耳熱功率P_R將隨著溫度的升高而改變．但加熱器同時也在向四周發散熱量，其散熱的功率P_Q滿足P_Q=0.1（t-t₀）瓦的規律，其中t（單位為℃）為加熱器的溫度，t₀為室溫（本題取20℃）．當加熱器產生的焦耳熱功率P_R和向四周散熱的功率P_Q相等時加熱器溫度保持穩定．
①請在上述表格中填上60℃溫度時相應的功率P_R，并在方格紙上作出P_R和P_Q與隨溫度t之間關系的圖象．
②加熱器工作的穩定溫度為

℃．