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【题目】一根长为L的轻杆下端固定一个质量为m的小球,上端连在光滑的水平轴上,轻杆可绕水平轴在竖直平面内转动(不计空气阻力),重力加速度g10m/s2,小球经过最低点时轻杆对小球的拉力为FT,小球的速率为vFTv2的关系图象如图所示,则以下判断正确的是(  )

A. 小球的质量为m1kg

B. 轻杆长L0.5m

C. 小球在最低点的速度为5m/s时,小球恰能通过圆周的最高点

D. 如果小球能够通过圆周的最高点,则小球在最低点的速度越大,则小球运动至圆周最高点时杆对小球的作用力也越大

【答案】B

【解析】

AFTv2的关系图像可知当速度为0时,拉力等于重力,得mg1N;故m=0.1kg,所以A错误.

B.根据向心力公式:

带入数据可得:L=0.5m,故B正确

C.小球在最低点的速度为5m/s时,要到达最高点,设最高点速度为v1,最低点所在平面为零势能面,由机械能守恒定律得:

代入数据解得:

对于杆模型而言能通过最高点的临界速度为v1=0,故C错误.

D.当小球通过最高点向心力全部由重力提供时,杆对小球的作用力为零,故D错误.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图1所示,用碰撞实验器可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。O是小球抛出时球心在地面上的垂直投影点,实验时,先让入射小球m1多次从斜轨上S位置由静止释放,找到其落地点的平均位置P,测量平抛水平射程OP。然后把被碰小球m2静置于水平轨道的末端,再将入射小球m1从斜轨上S位置由静止释放,与小球m2相撞,多次重复实验,找到两小球落地的平均位置MN

2是小球m2的多次落点痕迹,由此可确定其落点的平均位置对应的读数为_______cm

下列器材选取或实验操作符合实验要求的是____________

A.可选用半径不同的两小球

B.选用两球的质量应满足m1>m2

C.小球m1每次必须从斜轨同一位置释放

D.需用秒表测定小球在空中飞行的时间

在某次实验中,测量出两小球的质量分别为m1m2,三个落点的平均位置与O点的距离分别为OMOPON。在实验误差允许范围内,若满足关系式________________,即验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒。(用测量的物理量表示)

验证动量守恒的实验也可以在如图3所示的水平气垫导轨上完成。实验时让两滑块分别从导轨的左右两侧向中间运动,滑块运动过程所受的阻力可忽略,它们穿过光电门后发生碰撞并粘连在一起。实验测得滑块A的总质量为m1、滑块B的总质量为m2,两滑块遮光片的宽度相同,光电门记录的遮光片挡光时间如下表所示。

左侧光电门

右侧光电门

碰前

T1

T2

碰后

T3T3

a.在实验误差允许范围内,若满足关系式_______________________,即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒。(用测量的物理量表示)

b. 关于实验,也可以根据牛顿运动定律及加速的的定义,从理论上推导得出碰撞前后两滑块的动量变化量大小相等、方向相反。请写出推导过程__________(推导过程中对我用的物理量做必要的说明)。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)

(1)实验时,一定要进行的操作是_____

A.用天平测出砂和砂桶的质量

B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力

C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数

D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带

E.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为_____m/s2(结果保留两位有效数字)。

(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度为纵坐标,画出的aF图象是一条直线,如图所示,图线与横坐标的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为____

A2tan θ B Ck D

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,质量M2 kg的薄木板AL5.6 m,放在水平桌面上,板右端与桌边相齐。在A上正中间处放一质量m1 kg的物体B(可看成质点),已知AB间动摩擦因数μ10.1A与桌面间和B与桌面间的动摩擦因数均为μ20.25AB开始均静止,在板的右端施加一水平恒力F,将AB下抽出,B最后停于桌的右边缘。求:

(1) B在木板上及桌面上运动时的加速度大小;

(2) B运动的时间;

(3) F的大小。

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【题目】如图所示,光滑的铁丝做成的圆环固定在竖直平面内,一中心有孔的小球穿在铁丝上,由于受到轻微扰动,小球从最高点向下滑动,则在小球从最高点A滑到最低点B的过程中(  )

A. 铁丝对小球的作用力一直增大

B. 铁丝对小球的作用力做功为零

C. 铁丝对小球的作用力的冲量为零

D. 重力对小球做功的功率一直增大

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一辆质量m=2.0t的小轿车,驶过半径R=100m的一段圆弧形桥面,重力加速度g=10m/s2,求:

⑴若桥面为凹形,轿车以20m/s的速度通过桥面最底点时,对桥面压力是多大?

⑵若桥面为凸形,轿车以10m/s的速度通过桥面最高点时,对桥面压力是多大?

⑶轿车以多大速度通过凸形桥面顶点时,对桥面刚好没有压力?

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,置于粗糙水平面上的物块AB用轻质弹簧连接,在水平恒力F的作用下,AB以相同的加速度向右运动.AB的质量关系为mA>mB,它们与地面间的动摩擦因数相同.为使弹簧稳定时的伸长量增大,下列操作可行的是(  )

A. 仅减小B的质量

B. 仅增大A的质量

C. 仅将AB的位置对调

D. 仅减小水平面的粗糙程度

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【题目】如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点.水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R08 m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离也是R.用质量m05 kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放,物块过B点后其位移与时间的关系为x8t2t2m),物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道.g10 m/s2,求:

1)物块在水平桌面上受到的摩擦力;

2BP间的水平距离;

3)判断物块能否沿圆轨道到达M点.

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【题目】如图所示,一带电小球通过绝缘细绳悬挂于平行板电容器之间,M板带负电,N板带正电,M板接地。以上说法正确的是()

A. M板左移,小球受到的电场力减小

B. M板左移,小球的电势能减小

C. M板上移,小球受到的电场力增大

D. M板上移,小球的电势能不变

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