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    （2012?南通二模）如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆形轨道，外圆ABCD的光滑，内圆A′B′C′D′的上半部分B′C′D′粗糙，下半部分B′A′D′光滑．一质量m=0.2kg的小球从轨道的最低点A，以初速度v0向右运动，球的尺寸略小于两圆间距，球运动的半径R=0.2m，取g=10m/s2．
    （1）若要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动，初速度v0至少为多少？
    （2）若v0=3m/s，经过一段时间小球到达最高点，内轨道对小球的支持力N=2N，则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少？
    （3）若v0=3m/s，经过足够长的时间后，小球经过最低点A时受到的支持力为多少？小球在整个运动过程中减少的机械能是多少？
    分析：（1）紧贴外圆做圆周运动，在最高点的临界情况是重力提供向心力，根据牛顿第二定律结合机械能守恒定律求出初速度的最小值．
    （2）根据牛顿第二定律求出最高点的速度大小，根据动能定理求出克服摩擦力做功的大小．
    （3）经足够长时间后，小球在下半圆轨道内做往复运动，根据动能定理和牛顿第二定律求出最低点小球所受的支持力大小，根据能量守恒求出损失的机械能．
    解答：解：（1）设此情形下小球到达最高点的最小速度为vC，则有
    mg=m
    vc2
    R

    1
    2
    mv02=
    1
    2
    mvc2+2mgR
    代入数据解得v0=
    		10
    m/s=3.16m/s    ．
    （2）设此时小球到达最高点的速度为vc′，克服摩擦力做的功为W，则
    mg-N=m
    vc′2
    R

    -2mgR-W=
    1
    2
    mvc′2-
    1
    2
    mv02
    代入数据解得 W=0.1J．
    （3）经足够长时间后，小球在下半圆轨道内做往复运动，设小球经过最低点的速度为vA，受到的支持力为NA，则有
    mgR=
    1
    2
    mvA2
    NA-mg=m
    vA2
    R

    代入数据解得  NA=6N．
    设小球在整个运动过程中减少的机械能为△E，由功能关系有
    △E=
    1
    2
    mv02-mgR
    代入数据解得△E=0.5J．
    答：（1）要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动，初速度v0至少为3.16m/s．
    （2）小球在这段时间内克服摩擦力做的功是0.1J．
    （3）小球经过最低点A时受到的支持力为6N，小球在整个运动过程中减少的机械能是0.5J．
    点评：本题综合考查了动能定理、牛顿第二定律和机械能守恒定律，综合性较强，关键是理清运动过程，抓住临界状态，运用合适的规律进行求解．
    练习册系列答案
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    （2012?南通二模）如图所示电路中，当电键闭合后，当滑动变阻器滑片P处于中点位置时，小灯泡L1、L2、L3的亮度相同，当滑片P向左滑动时，小灯泡的亮度情况是（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2012?南通二模）（1）如图甲所示，螺旋测微器读数是
    2.701
    2.701
    mm；如图乙所示，游标卡尺读数是
    0.23
    0.23
    cm．

    （2）为验证小球在自由下落过程中机械能守恒，某实验小组进行了如下操作：
    如图丙所示，竖直固定一刻度尺，小球最初停在O点，球底端和刻度尺“0”刻度线在同一水平线上．小球由静止开始下落，用频闪相机使底片每三十分之一秒曝光一次，得到小球运动的照片．选取OA过程验证小球机械能守恒．
    ①小球运动经过A点时速度大小vA=
    3.8
    3.8
    m/s （结果保留两位有效数字）．
    ②下列操作中合理的是
    AB
    AB
    ．
    A．相同大小的橡胶球和铁球中，应选用铁球
    B．A点的位置应离O点距离适当大些
    C．小球的位置和下落的高度都必须以小球球心位置确定
    D．验证机械能守恒就是比较小球O到A过程重力势能的减小和在A点动能是否相等，因此一定要测量小球的质量．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2012?南通二模）某研究性学习小组为了制作一个传感器，需要选用某种电学元件．实验中首先要描绘该元件的伏安特性曲线，实验室备有下列器材：
    A．待测元件（额定电压2V、额定电流200mA）
    B．电流表A1（量程0～0.3A，内阻约为1Ω）
    C．电流表A2（量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω）
    D．电压表V（量程0～3V，内阻约为10kΩ）
    E．滑动变阻器R1（阻值范围0～5Ω，允许最大电流1A）
    F．滑动变阻器R2（阻值范围0～1kΩ，允许最大电流100mA）
    G．直流电源E（输出电压3V，内阻不计）
    H．开关S，导线若干
    I．多用电表
    （1）为提高实验的准确程度，电流表应选用
    A1
    A1
    ；滑动变阻器应选用
    R1
    R1
    （以上均填器材代号）．
    （2）请在图中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接．
    （3）检查实验电路连接正确，然后闭合开关，调节滑动变阻器滑动头，发现电流表和电压表指针始终不发生偏转．在不断开电路的情况下，检查电路故障，应该使用多用电表
    直流电压
    直流电压
    挡；检查过程中将多用表的红、黑表笔与电流表“+”、“-”接线柱接触时，多用电表指针发生较大角度的偏转，说明电路故障是
    电流表断路
    电流表断路
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2012?南通二模）（选修模块3-4）
    下列说法中正确的是（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2012?南通二模）（选修模块3-4）
    利用单摆测量某地的重力加速度，现测得摆球质量为m，摆长为L，通过传感器测出摆球运动时位移随时间变化的规律为x=Asin（ωt+φ），则该单摆的振动周期为
    2π
    ω
    2π
    ω
    ，该处的重力加速度g=
    ω2L
    ω2L
    ．

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