【题目】风洞实验室中可产生竖直向上、大小可调节的风力．一质量m=3kg的铁球可在两根金属条制作成的轨道上滚动，如图甲所示，从水平轨道的左侧看成铁球的情景如图乙所示．现将图甲装置置于风洞实验室中，其正视图如图丙所示，轨道BF部分处于风场中，倾斜轨道AB、水平轨道CF足够长，竖直平面内圆轨道CDE的半径R=1m；水平轨道BC段长L=2m，轨道的每根金属条对铁球的阻力是铁球对每根金属条压力的k倍，k=0.5，且除轨道BC段外其它阻力不计，连接处均为平滑连接．（g=10m/s2）
（1）关闭风机（无风力），铁球在AB上某处由静止释放后滚动水平轨道B上，求水平轨道的每根金属条对铁球的阻力；
（2）关闭风机（无风力），铁球从AB上距水平轨道BC的高度h1=3m处由静止释放，铁球最终停在BC段的何处；
（3）铁球从AB上距水平轨道BC的高度h2=1.5m处由静止释放，到达B时通过光控装置打开风机，欲使铁球不脱离轨道运动到水平轨道CF段上，求铁球受风力F大小的调节范围．
【答案】（1）15N（2）BC的中点（3）
【解析】（1）铁球在水平轨道BC上在竖直面内的受力如图，由平衡条件得其对每根轨道的压力为：
；
水平轨道的每根金属条对铁球的阻力:
；
（2）无风力，铁球从距水平轨道BC的高度h1=3m处由静止释放，由能量守恒判断能否过D点
，解得vD=0m/s
铁球不能越过竖直圆轨道的圆心等高的
点，而在AD间来回运动最后停在BC某处，设铁球的BC间运动的路程为S，则
；
解得：S=3m,所以铁球最终停在BC的中点．
（3）设竖直向上的风力为F1时铁球恰能到达竖直圆轨道最高点E，则
；从释放点到E点应用动能定理
解得：
考虑铁球不脱离轨道，风力不大于重力，故风力调节范围为．
故本题答案是：（1）15N（2）BC的中点（3）
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，小物体A沿高为h、倾角为θ的光滑斜面以初速度v0从顶端滑到底端，而相同的物体B以同样大小的初速度从相同高度处竖直上抛，则
A. 两物体落地时速度相同
B. 从开始至落地，重力对它们做功相同
C. 两物体落地时重力的瞬时功率相同
D. 从开始运动至落地过程中，重力对它们做功的平均功率相同
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【题目】如图所示，电解槽A和电炉B并联接到电源上，电源内阻r=1Ω，电炉电阻R=19Ω，电解槽电阻r′=0.5Ω．当S1闭合、S2断开时，电炉消耗的功率为684W；当S1、S2都闭合时，电炉消耗的功率为475W．（电炉电阻不变）试求：
（1）电源电动势；
（2）S1、S2都闭合时，流过电解槽的电流大小；
（3）S1、S2都闭合时，电解槽消耗的电功率．
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【题目】利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子，图中板MN上方是磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为L.一群质量为m、电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场，对于能够从宽度为d的缝射出的粒子，下列说法正确的是（）
A. 粒子带正电
B. 射出粒子的最大速度为
C. 保持d和B不变，增大L，射出粒子的最大速度与最小速度之差不变
D. 保持d和L不变，增大B，射出粒子的最大速度与最小速度之差减小
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【题目】某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8V，额定电流0.32A)；电压表V(量程5V，内阻3k
)；电流表A(量程0.3A，内阻0.5
)；固定电阻R0(阻值1.0
)；滑动变阻器R(阻值0~9.0
)；电源E(电动势5V，内阻不计)；开关S；导线若干。
(1)实验要求能够实现在0~0.32A的范围内对小灯泡进行测量，利用上述器材，设计电路，在方框中画出实验电路原理图。
(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示。
由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_________(填“增大”、“不变”或“减小”)；设A为实验曲线上的某点，过A点的切线斜率为k1，坐标原点与A点连线的斜率为k2，则对应A点时小灯泡的电阻为____________。
(3)用另一电源E0(电动势3V，内阻1.0
)和题给器材连接成图(b)所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为____________W。(结果保留2位有效数字)
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【题目】如图所示，一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R=0.50m的绝缘光滑槽轨。槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B=0.50T。有一个质量m=0.10g、带电量为q=+1.6×10-3C的小球在水平轨道上向右运动。若小球恰好能通过最高点，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）小球在最高点所受的洛伦兹力F；
（2）小球的初速度v0。
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【题目】在用单摆的小角度振动测量当地的重力加速度的实验中，以下说法中正确的是（______）
A．测量周期时，应该从摆球到达最低点开始计时，并记录
次全振动时间，这样做的目的是减小测量的偶然误差
B．若测出的重力加速度比当地实际重力加速度大，有可能是误将
次全振动记为
次全振动了
C．某同学测量了多组周期随摆长变化的数据后，利用画
图象法得到了当地重力加速度的值，发现图线不过坐标原点，则他通过图象得到的重力加速度值有可能是比较准确的
D．若宇航员在火星上测量，但手边没有规则的小球，只有一些小石头子，其他器材都有，因不能准确测量摆长，他测出的重力加速度一定偏小或偏大
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【题目】（多选）如图所示，AOB为一边界为四分之一圆的匀强磁场，O点为圆心，D点为边界OB的中点，C点为边界上一点，且CD//AO.现有两个完全相同的带电粒子以相同的速度射入磁场（不计粒子重力）.其中粒子1从A点正对图心射入，恰从B点射出，粒子2从C点沿CD射入，从某点离开磁场，则可判断
A. 粒子2一定在B点射出磁场
B. 粒子1与粒子2在磁场中的运行时间之比为3：2
C. 粒子2可能在BC之间某点射出磁场
D. 粒子1与粒子2的速度偏转角度相同
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【题目】如图所示，一质点在oxy的平面内受恒定合外力从原点出发，其运动轨迹为虚线，下列说法正确的是（ ）
A. 质点的初速度可以为零
B. 质点的初速度方向可能沿y轴正方向
C. 质点所受合力方向可能沿x轴正方向
D. 质点所受合力方向可能沿y轴正方向
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