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【題目】如圖所示,半徑均為的光滑圓弧軌道點(diǎn)平滑連接,固定在豎直面內(nèi),端與固定水平直桿平滑連接,兩段圓弧所對(duì)的圓心角均為60°,一個(gè)質(zhì)量為的圓環(huán)套在直桿上,靜止在點(diǎn),間的距離為,圓環(huán)與水平直桿間的動(dòng)摩擦因數(shù),現(xiàn)給圓環(huán)施加一個(gè)水平向右的恒定拉力,使圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng),圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)撤去拉力,結(jié)果圓環(huán)到達(dá)點(diǎn)時(shí)與圓弧軌道間的作用力恰好為零,重力加速度,求:

(1)拉力的大小;

(2)若不給圓環(huán)施加拉力,而是在點(diǎn)給圓環(huán)一個(gè)初速度,結(jié)果圓環(huán)從點(diǎn)滑出后,下落高度時(shí)的位置離點(diǎn)距離也為,初速度應(yīng)是多大。

【答案】(1)(2)

【解析】

(1)圓環(huán)到點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力恰好為零,設(shè)到點(diǎn)的速度大小為,則

可得

根據(jù)動(dòng)能定理

求得拉力的大小

(2)圓環(huán)從點(diǎn)拋出后,下落高度時(shí)的位置離點(diǎn)水平距離為,設(shè)在點(diǎn)的速度為,則

求得

根據(jù)動(dòng)能定理有

求得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1,激發(fā)態(tài)能量為,其中n234…。已知普朗克常量為h,電子的質(zhì)量為m,則下列說(shuō)法正確的是(  )

A.氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)后,核外電子動(dòng)能減小,原子的電勢(shì)能增大,動(dòng)能和電勢(shì)能之和不變。

B.基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為的光子被電離后,電子速度大小為

C.一個(gè)處于的激發(fā)態(tài)的氫原子,向低能級(jí)躍遷時(shí)最多可輻射出6種不同頻率的光

D.第一激發(fā)態(tài)氫原子的電離能等于E1

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用如圖甲所示裝置,測(cè)定木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。放在水平桌面上的長(zhǎng)木板一端帶有定滑輪,另一端固定有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶連接在木塊上,繞過(guò)定滑輪的細(xì)線一端連接在木塊上,另一端懸掛裝有砝碼的砝碼盤(pán),開(kāi)始時(shí)木塊靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>

(1)實(shí)驗(yàn)前,需要調(diào)節(jié)______的高度,使連接木塊的細(xì)線與長(zhǎng)木板平行。

(2)接通電源,釋放紙帶,圖乙為打出的紙帶上點(diǎn)跡清晰的一段,紙帶上0123456為計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未標(biāo)出,若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的頻率為,測(cè)出紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)02間的距離為,計(jì)數(shù)點(diǎn)46間的距離為,則打計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí),木塊的速度大小為____,木塊的加速度大小為____

(3)若木塊的質(zhì)量為,懸掛的砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量為,則木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為____

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置,做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)。當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>

(1)電磁鐵通過(guò)鐵夾固定在鐵架臺(tái)上,給電磁鐵通電,小球被吸在電磁鐵下方(光電門(mén)的正上方)。電磁鐵斷電,小球由靜止釋放,測(cè)得小球通過(guò)光電門(mén)所用時(shí)間為,測(cè)得小球直徑為,電磁鐵下表面到光電門(mén)的距離為,根據(jù)測(cè)得數(shù)值,得到表達(dá)式_______(用已知和測(cè)得的物理量表示)在誤差允許的范圍內(nèi)成立,則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證;

(2)若保持電磁鐵位置不變,改變光電門(mén)的位置,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),得到多組及小球通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間,為了能通過(guò)圖像直觀地得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果,需要作出_____(填”“”“)圖像,當(dāng)圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線時(shí),且在誤差允許的范圍內(nèi),斜率等于___________(用已知和測(cè)得的物理量表示),則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證;

(3)下列措施可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的是______

A.選用直徑較小,質(zhì)量較大的小球 B.選用直徑較大,質(zhì)量較大的小球

C.電磁鐵下表面到光電門(mén)的距離適當(dāng)大些 D.盡量讓小球球心通過(guò)光電門(mén)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在如圖所示的電路中,電壓表、電流表均為理想電表,電源電動(dòng)勢(shì)為,內(nèi)阻為,電路中定值電阻的阻值小于電源內(nèi)阻,則當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片由端向端滑動(dòng)的過(guò)程中,電流表,電壓表的示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為,下列說(shuō)法正確的是(

A.兩個(gè)電流表的示數(shù)均減小B.電壓表的示數(shù)增大

C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖(a)所示,理想變壓器原副線圈匝數(shù)比n1n2=554,原線圈接有交流電流表A1,副線圈電路接有交流電壓表V、交流電流表A2、滑動(dòng)變阻器R等,所有電表都是理想電表,二極管D正向電阻為零,反向電阻無(wú)窮大,燈泡L的阻值恒定。原線圈接入的交流電壓的變化規(guī)律如圖(b)所示,則下列說(shuō)法正確的是(  )

A.由圖(b)可知交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的角速度為100rad/s

B.燈泡L兩端電壓的有效值為32V

C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭P向下滑動(dòng)時(shí),電流表A2示數(shù)增大,A1示數(shù)減小

D.交流電壓表V的讀數(shù)為32V

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】為了測(cè)量一待測(cè)電阻Rx的阻值,準(zhǔn)備了以下器材:

A. 多用電表

B. 電流表G10~100 mA,內(nèi)阻約5 Ω

C. 電流表G20~50 mA,內(nèi)阻r2=10 Ω

D. 定值電阻R020 Ω

E. 滑動(dòng)變阻器R10~5 Ω

F. 滑動(dòng)變阻器R20~100 Ω

G. 直流電源(3.0 V,內(nèi)阻不計(jì))

H. 開(kāi)關(guān)一個(gè)及導(dǎo)線若干

(1)用多用電表歐姆表“×1”擋粗測(cè)電阻時(shí),其阻值如圖甲中指針?biāo)荆瑒tRx的阻值大約是_______Ω

(2)滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________(填儀器前的序號(hào))。

(3)若是用G2表測(cè)Rx兩端電壓,請(qǐng)?jiān)趫D乙對(duì)應(yīng)的虛線框中完成實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)(要求:滑動(dòng)變阻器便于調(diào)節(jié),電表讀數(shù)不得低于量程的)。________

(4)補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟:

a. 按圖乙所示電路圖連接電路,將變阻器滑動(dòng)觸頭移至最________端(選填“左”或“右”);

b. 閉合開(kāi)關(guān)S,移動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭至某一位置,記錄G1G2表的讀數(shù)I1I2

c. 多次移動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭,記錄相應(yīng)的G1G2表的讀數(shù)I1I2

d. I2為縱坐標(biāo),I1為橫坐標(biāo),作出相應(yīng)圖線如圖丙所示,則待測(cè)電阻Rx的阻值為________Ω(保留兩位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】隨著我國(guó)登月計(jì)劃的實(shí)施,我國(guó)宇航員登上月球已不是夢(mèng)想;假如我國(guó)宇航員登上月球并在月球表面附近以初速度豎直向上拋出一個(gè)小球,經(jīng)時(shí)間后回到出發(fā)點(diǎn)。已知月球的半徑為,萬(wàn)有引力常量為,則下列說(shuō)法正確的是(  

A.月球表面的重力加速度為

B.月球的質(zhì)量為

C.宇航員在月球表面獲得的速度就可能離開(kāi)月球表面圍繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)

D.宇航員在月球表面附近繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的繞行周期為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲為應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)和火車(chē)站的安全檢查儀,用于對(duì)乘客的行李進(jìn)行安全檢查。其傳送裝置可簡(jiǎn)化為如圖乙的模型,緊繃的傳送帶始終保持lm/s的恒定速率運(yùn)行。乘客把行李無(wú)初速度地放在A處,設(shè)行李與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1AB間的距離為4.5m。若乘客把行李放到傳送帶A處的同時(shí)接受工作人員安檢,2s后從A處平行于傳送帶運(yùn)動(dòng)到B處取行李。乘客先由靜止開(kāi)始以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),然后做加速度大小為0.5m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)速度恰為0.求乘客與行李到達(dá)B處的時(shí)間差。(重力加速度g10m/s2

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