【題目】如圖，豎直平面內(nèi)粗糙直桿與半徑為R＝2.5m的光滑1/4圓弧軌道平滑連接，直徑略大于桿截面直徑的小環(huán)質(zhì)量為m＝2kg。與豎直方向成α＝37°的恒力F作用在小環(huán)上，使它從A點由靜止開始沿桿向上運動，當(dāng)小環(huán)運動到半圓弧軌道左端B點時撤去F，小環(huán)沿圓軌道上滑到最高點C處時與軌道無彈力作用。AB間的距離為5m，小環(huán)與直桿間的動摩擦因數(shù)為0.5．（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）求：

（1）小環(huán)在C處時的速度大�。�

（2）小環(huán)在B處時的速度大��；

（3）恒力F的大小。

【答案】（1）5m/s；（2）5m/s；（3）70N。

【解析】

（1）在C處，小環(huán)由重力提供向心力，由牛頓第二定律求小環(huán)在C處時的速度大小；

（2）從B運動到C的過程，由機械能守恒定律求小環(huán)在B處時的速度大小；

（3）小環(huán)從A運動到B的過程，運用動能定理可求得恒力F的大小。

（1）在C處小環(huán)僅在重力作用下做圓周運動，有 mg＝m

得 vC＝＝5m/s

（2）小環(huán)由B運動到C的過程中只有重力做功，機械能守恒，以B點勢能零點，則

解得 vB＝5m/s

（3）小環(huán)從A運動到B的過程，小環(huán)受力情況如圖所示。設(shè)AB間距離為S，由動能定理得

FScosα﹣fS﹣mgS＝

其中 f＝μN＝μFsin37°

代入數(shù)值解得 F＝70N

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物理小組欲利用如圖所示的電路同時測量一只有30格刻度的毫安表的量程、內(nèi)阻且要得到光敏電阻的阻值與光照強度之間的關(guān)系。實驗室能提供的實驗器材有：學(xué)生電源(輸出電壓為U=18.0V，內(nèi)阻不計)、電阻箱R(最大阻值9999.9Ω)、單刀雙擲開關(guān)一只、導(dǎo)線若干。

(1)該小組實驗時先將電阻箱的阻值調(diào)至最大，然后將單刀雙擲開關(guān)接至a端，開始調(diào)節(jié)電阻箱，發(fā)現(xiàn)將電阻箱的阻值調(diào)為1700Ω時，毫安表恰好能夠偏轉(zhuǎn)10個格的刻度，將電阻箱的阻值調(diào)為800Ω時，毫安表剛好能偏轉(zhuǎn)20個格的刻度，實驗小組據(jù)此得到了該毫安表的量程為_______mA，內(nèi)阻Rg=________Ω。

(2)該小組查閱資料得知，光敏電阻的阻值隨光照強度的變化很大，為了安全，該小組需將亮安表改裝成量程為3A的電流表，則需在亳安表兩端_______(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一個阻值后電表總電阻為______Ω的電阻(保留兩位有效數(shù)字)。

(3)改表之后，該小組將單刀雙擲開關(guān)接至b端，通過實驗發(fā)現(xiàn)，流過毫安表的電流I(單位：mA)與光照強度E(單位：cd)之間的關(guān)系滿足，由此可得到光敏電阻的阻值R(單位：Ω)與光照強度E之間的關(guān)系為__________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M的箱子A靜止于光滑的水平面上，箱內(nèi)有一質(zhì)量為m的小物塊B，小物塊與箱子底板間的動摩擦因數(shù)為μ。若給小物塊一水平向右的初速度v，小物塊與箱壁碰撞多次后與箱子保持相對靜止。設(shè)碰撞都是彈性的，下列說法正確的是

A. 小物塊與箱子最終靜止在地面上

B. 小滑塊對箱子的摩擦力始終對箱子做正功

C. 整過程中摩擦產(chǎn)生的熱量為

D. 小物塊相對箱子滑行的路程為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某電場的電場線分布如圖所示(實線),以下說法正確的是( )

A. 點場強大于點場強

B. 和處在同一等勢面上

C. 若將一試探電荷由點移動到點,電荷的電勢能將增大

D. 若某一點電荷只在電場力的作用下沿虛線由點運動到點,可判斷該電荷一定帶負(fù)電

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】光滑絕緣的水平面附近存在一個水平方向的電場，其中某一區(qū)域的電場線與x軸平行，其電勢隨x軸的關(guān)系如圖所示，圖中虛線為圖線在x＝0.15m處的切線。質(zhì)量為m＝1×10﹣4kg、帶電量為q＝+1.6×10﹣10C的小物體處于x＝0.15m處由靜止釋放后開始運動。小物體運動過程中能量守恒，取g＝10m/s2。

（1）分析判斷小物體的運動方向；

（2）已知圖線上任意一點切線斜率的大小即為該點處的電場強度大小，求小物體開始運動時的加速度大��；

（3）求小物體運動0.05m時的速度大�。�

（4）若水平面粗糙，且小滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，試分析說明小物體的運動情況。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，將平行板電容器接在電池組兩極間，兩板間的帶電塵埃恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將兩板緩慢地錯開一些，其他條件不變，則(　　)

A. 電容器帶電荷量不變

B. 電源中將有電流從正極流出

C. 塵埃仍靜止

D. 電流計中將有電流，電流方向b→a

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，邊長為L、匝數(shù)為N，電阻不計的正方形線圈abcd在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動，軸OO′垂直于磁感線，在線圈外接一含有理想變壓器的電路，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2．保持線圈以恒定角速度ω轉(zhuǎn)動，下列判斷正確的（　�。�

A. 在圖示位置時線框中磁通量為零，感應(yīng)電動勢最大

B. 當(dāng)可變電阻R的滑片P向上滑動時，電壓表V2的示數(shù)變大

C. 電壓表V1示數(shù)等于NBωL2

D. 變壓器的輸入與輸出功率之比為1：1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一段長方體形導(dǎo)電材料，左右兩端面的邊長都為a和b，內(nèi)有帶電量為q的某種自由運動電荷導(dǎo)電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強磁場中，內(nèi)部磁感應(yīng)強度大小為當(dāng)通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時，測得導(dǎo)電材料上、下表面之間的電壓為U，且上表面的電勢比下表面的低由此可得該導(dǎo)電材料單位體積內(nèi)自由運動電荷數(shù)及自由運動電荷的正負(fù)分別為( )

A. ，負(fù) B. ，正 C. ，負(fù) D. ，正

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)測量一只未知阻值的電阻Rx

他先用多用電表進(jìn)行測量，指針偏轉(zhuǎn)如圖甲所示為了使多用電表的測量結(jié)果更準(zhǔn)確，該同學(xué)應(yīng)選用______擋位，更換擋位重新測量之前應(yīng)進(jìn)行的步驟是______．

接下再用“伏安法”測量該電阻，所用儀器如圖乙所示，其中電壓表內(nèi)阻約為，電流表內(nèi)阻約為，滑動變阻器最大阻值為圖中部分連線已經(jīng)連接好，為了盡可能準(zhǔn)確地測量電阻，請你完成其余的連線____．

該同學(xué)用“伏安法”測量的電阻的值將______選填“大于”、“小于”或“等于”被測電阻的實際值．

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