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某校同学利用如图甲所示的实验装置研究一光滑小球运动时对轨道压力的规律,该装置位于竖直面内, 倾斜轨道AB和圆弧轨道BC在B点相切,圆轨道的半径为r,让质量为m的小球。从轨道AB上高H处的A点滑下,用力传感器测出小球经过最高点C时对轨道的压力。改变小球下滑的初速度v0,可测出小球经过最 高点C时对轨道压力F的对应值,g取10m/s2
(1)试写出压力F的大小随小球初速度v0变化的关系式;
(2)若测得小球质量m=0.2kg,圆弧半径r=0.4m,压力F的最小值为5N,试确定小球下落的高度H,并在乙图的坐标上定性地画出F-v0的图象。
解:(1)光滑小球从A点到C点的过程中机械能守恒,则

根据牛顿第二定律,小球经过C点时满足:
由①②解得:
(2)当压力最小时,有v0=0,所以
解得H=l.5m⑤
函数图象如图所示
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

某校学生利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统由静止释放后机械能是否守恒.实验前已经调整气垫导轨底座使之水平,且选定滑块从静止开始运动的过程进行测量.

(1)如图乙所示,用游标卡尺测得窄遮光条的宽度d=
0.48
0.48
cm;实验时将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=1.2×10-2s,则在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为
0.40
0.40
m/s.
(2)已知当地重力加速度为g,钩码的质量为m,滑块的质量为M,在本实验中还需要直接测量的物理量有:
B
B

A.光电门到导轨左端定滑轮的距离x
B.滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s
C.气垫导轨的总长L
(3)本实验通过比较
mgs
mgs
和是否相等(用直接测出的物理量符号写出表达式,重力加速度为g)说明系统的机械能是否守恒.
(4)为提高实验结果的准确程度,该实验小组的同学对此实验提出以下建议,其中确实对提高准确程度有作用的是
A
A

A.绳的质量要轻,滑块与滑轮间绳要水平
B.在“轻质绳”的前提下,绳越长越好
C.钩码的质量m越小越好
(5)你估计减少的重力势能
大于
大于
(大于、小于或等于)增加的动能.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(根据常州市四校高三物理联考试卷第11题改编)现有一特殊的电池,其电动势E约为9V,内阻r在35~55Ω范围,最大允许电流为50mA.为测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲的电路进行实验.图中电压表的内电阻很大,对电路的影响可以不计;R为电阻箱,阻值范围为0~9999Ω;R0是定值电阻

(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格,应选用
C
C

A.10Ω,2.5W             B.50Ω,1.0W
C.150Ω,1.0W            D.1500Ω,5.0W
(2)该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U,再改变电阻箱阻值,取得多组数据,然后通过作出有关物理量的线性图象,如图乙所示,求得电源的电动势和内阻.
a.请写出该线形图象对应的函数表达式
1
U
=
r
E
?
1
R+R0
+
1
E
1
U
=
r
E
?
1
R+R0
+
1
E
(用字母E、r、U、R、R0表示)
b.请标明图乙两个坐标轴所表示的物理量,横坐标
1
R+R0
1
R+R0
,纵坐标
1
U
1
U

(3)根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势E为
10
10
V,内电阻r约为
50Ω
50Ω
Ω.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

某校学生利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统由静止释放后机械能是否守恒.实验前已经调整气垫导轨底座使之水平,且选定滑块从静止开始运动的过程进行测量.

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(1)如图乙所示,用游标卡尺测得窄遮光条的宽度d=______cm;实验时将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=1.2×10-2s,则在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为______m/s.
(2)已知当地重力加速度为g,钩码的质量为m,滑块的质量为M,在本实验中还需要直接测量的物理量有:______.
A.光电门到导轨左端定滑轮的距离x
B.滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s
C.气垫导轨的总长L
(3)本实验通过比较______和是否相等(用直接测出的物理量符号写出表达式,重力加速度为g)说明系统的机械能是否守恒.
(4)为提高实验结果的准确程度,该实验小组的同学对此实验提出以下建议,其中确实对提高准确程度有作用的是______.
A.绳的质量要轻,滑块与滑轮间绳要水平
B.在“轻质绳”的前提下,绳越长越好
C.钩码的质量m越小越好
(5)你估计减少的重力势能______(大于、小于或等于)增加的动能.

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年浙江省绍兴一中高三(上)月考物理试卷(12月份)(解析版) 题型:解答题

某校学生利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统由静止释放后机械能是否守恒.实验前已经调整气垫导轨底座使之水平,且选定滑块从静止开始运动的过程进行测量.

(1)如图乙所示,用游标卡尺测得窄遮光条的宽度d=______cm;实验时将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=1.2×10-2s,则在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为______m/s.
(2)已知当地重力加速度为g,钩码的质量为m,滑块的质量为M,在本实验中还需要直接测量的物理量有:______.
A.光电门到导轨左端定滑轮的距离x
B.滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s
C.气垫导轨的总长L
(3)本实验通过比较______和是否相等(用直接测出的物理量符号写出表达式,重力加速度为g)说明系统的机械能是否守恒.
(4)为提高实验结果的准确程度,该实验小组的同学对此实验提出以下建议,其中确实对提高准确程度有作用的是______.
A.绳的质量要轻,滑块与滑轮间绳要水平
B.在“轻质绳”的前提下,绳越长越好
C.钩码的质量m越小越好
(5)你估计减少的重力势能______(大于、小于或等于)增加的动能.

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