如圖5-11所示,位于豎直平面上的1/4圓弧軌道AB光滑無摩擦,半徑為R，O點為圓心,A點距地面高度為H.質量為m的小球從A點由靜止釋放,通過B點時對軌道的壓力為3mg,最后落在地面C處.不計空氣阻力,求:

圖5-11

(1)小球通過B點的速度;

(2)小球落地點C與B點的水平距離s;

(3)比值為多少時,C與B點的水平距離s最大,最大值是多少.

解析：(1)小球在豎直面內做圓周運動,通過B點時有FN-mg=,FN=3mg,解得vb=.

(2)小球離開B點做平拋運動,H-R=gt2,s=vbt,聯(lián)立求得s=.

(3)將s=變形得s=,由此可知當2R-H=0,即時,s最大為H.

答案：(1)  (2)  (3)  H

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

實驗題
在“驗證牛頓運動定律”的實驗中，采用如圖1所示的實驗裝置．
小車及車中砝碼的質量用M表示，盤及盤中砝碼的質量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出．
（1）當M與m的大小關系滿足
M遠大于m
M遠大于m
時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力．
（2）一組同學在做加速度與質量的關系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質量一定，改變小車及車中砝碼的質量，測出相應的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地檢查出加速度a與質量M的關系，應該作a與
1
M
1
M
的圖象．
（3）如圖2所示為甲同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a-F圖線，說明實驗存在的問題是
沒有平衡摩擦力或平衡時角度過�。�
沒有平衡摩擦力或平衡時角度過小．
．
（4）某同學在做加速度和力、質量的關系的實驗中，測得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示：
F
N
 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
a/（m?s-2） 0.11 0.19 0.29 0.40 0.51
請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標紙中作出a-F圖象（圖3）；
（5）圖象的斜率的物理意義是
小車的總質量的倒數(shù)
小車的總質量的倒數(shù)
；
（6）在“探究兩個共點力的合成”實驗中，某小組做實驗時得出如圖4所示的圖（O為橡皮條與細繩套的結點）．圖中
F
F
是F1與F2合力的實驗值，為使橡皮筋沿豎直方向伸長，那么互成角度的兩彈簧秤所施的力F1和F2必須
C
C
．
A．等大  B．互相垂直  C．水平分力，等大反向  D．豎直分力等大
（7）做勻變速直線運動的小車帶動紙帶通過電火花計時器，打出的部分計數(shù)點如圖5所示．每相鄰兩點間還有四點未畫出來，電火花計時器使用的是220V、T=0.02s的交流電，求：電火花計時器打第2個計數(shù)點時，小車的速度v2=
0.49
0.49
m/s，小車的加速度a=
0.88
0.88
m/s2．（結果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）圖1是某同學在做研究勻變速直線運動實驗中獲得的一條紙帶．
①已知打點計時器電源頻率為50Hz，A、B、C、D是紙帶上四個計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出．從圖1中讀出A、B兩點間距s=
0.70
0.70
；C點對應的速度是
0.100
0.100
 （計算結果保留三位有效數(shù)字）．
②如果當時電網(wǎng)中交變電流的頻率實際是f=51Hz，而做實驗的同學并不知道，那么加速度的測量值與實際值相比
偏小
偏小
（選填：偏大、偏小或不變）．
（2）某同學在做探究彈力和彈簧伸長的關系的實驗時，設計了如圖2甲所示的實驗裝置．所用的鉤碼的質量都是30g．他先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，再將5個鉤碼逐個掛在彈簧的下端，每次都測出相應的彈簧總長度，將數(shù)據(jù)填在了下面的表中．（彈力始終未超過彈性限度，取g=10m/s2）
砝碼質量M（g） 0 30 60 90 120 150
彈簧總長L（cm） 6.00 7.15 8.34 9.48 10.64 11.79
①試根據(jù)這些實驗數(shù)據(jù)，在圖2乙所示的坐標紙上作出砝碼質量M與彈簧總長度L之間的函數(shù)關系圖線．
②上一問所得圖線的物理意義是：
圖線的物理意義是表明彈簧的彈力大小和彈簧伸長量大小成正比．
圖線的物理意義是表明彈簧的彈力大小和彈簧伸長量大小成正比．

③該彈簧勁度系數(shù)k=
25.9
25.9
 N/m．（結果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

Ⅰ．氣墊導軌工作時，空氣從導軌表面的小孔噴出，在導軌表面和滑塊內表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導軌表面直接接觸，故滑塊運動時受到的阻力大大減小，可以忽略不計．為了探究做功與物體動能之間的關系，在氣墊導軌上放置一帶有遮光片的滑塊，滑塊的一端與輕彈簧相接，彈簧另一端固定在氣墊導軌的一端，將一光電門P固定在氣墊導軌底座上適當位置（如圖1），使彈簧處于自然狀態(tài)時，滑塊上的遮光片剛好位于光電門的擋光位置，與光電門相連的光電計時器可記錄遮光片通過光電門時的擋光時間．實驗步驟如下：精英家教網(wǎng)
①用游標卡尺測量遮光片的寬度d；
②在氣墊導軌上適當位置標記一點A（圖中未標出，AP間距離遠大于d），將滑塊從A點由靜止釋放．由光電計時器讀出滑塊第一次通過光電門時遮光片的擋光時間t；
③利用所測數(shù)據(jù)求出滑塊第一次通過光電門時的速度V；
④更換勁度系數(shù)不同而自然長度相同的彈簧重復實驗步驟②③，記錄彈簧勁度系數(shù)及相應的速度V，如下表所示：
彈簧勁度系數(shù) k 2k 3k 4k 5k 6k
V （m/s） 0.71 1.00 1.22 1.41 1.58 1.73
V2 （m2/s2） 0.50 1.00 1.49 1.99 2.49 2.99
V3 （m3/s3） 0.36 1.00 1.82 2.80 3.94 5.18
（1）測量遮光片的寬度時游標卡尺讀數(shù)如圖2所示，讀得d=
 
m；
（2）用測量的物理量表示遮光片通過光電門時滑塊的速度的表達式V=
 
；
（3）已知滑塊從A點運動到光電門P處的過程中，彈簧對滑塊做的功與彈簧的勁度系數(shù)成正比，根據(jù)表中記錄的數(shù)據(jù)，可得出合力對滑塊做的功W與滑塊通過光電門時的速度V的關系是
 
．
Ⅱ．現(xiàn)已離不開電視、手機等電子產品，但這些產品生產過程中會產生含多種重金屬離子的廢水，這些廢水是否達標也引起了人們的關注．某同學想測出學校附近一工廠排出廢水的電阻率，以判斷廢水是否達到排放標準（一般工業(yè)廢水電阻率的達標值為ρ≥200Ω?m）．圖甲為該同學所用盛水容器，其左、右兩側面為帶有接線柱的金屬薄板（電阻極小），其余四面由絕緣材料制成，容器內部長a=40cm，寬b=20cm，高c=10cm．他將水樣注滿容器后，進行以下操作：精英家教網(wǎng)
（1）他先后用多用電表歐姆檔的“×1k”、“×100”兩個檔位粗測水樣的電阻值時，表盤上指針如圖乙中所示，則所測水樣的電阻約為
 
Ω．
（2）他從實驗室中找到如下實驗器材更精確地測量所取水樣的電阻：
A．電流表（量程5mA，電阻RA=800Ω）
B．電壓表（量程15V，電阻RV約為10.0kΩ）
C．滑動變阻器（0～20Ω，額定電流1A）
D．電源（12V，內阻約10Ω）
E．開關一只、導線若干
請用筆線代替導線幫他在圖丙中完成電路連接．
（3）正確連接電路后，這位同學閉合開關，測得一組U、I數(shù)據(jù)；再調節(jié)滑動變阻器，重復上述測量得出一系列數(shù)據(jù)如下表所示，請你在圖丁的坐標系中作出U-I關系圖線．
U/V 2.0 3.8 6.8 8.0 10.2 11.6
I/mA 0.73 1.36 2.20 2.89 3.66 4.15
（4）由以上測量數(shù)據(jù)可以求出待測水樣的電阻率為
 
Ω?m．據(jù)此可知，所測水樣在電阻率這一指標上
 
（選填“達標”或“不達標”）．

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科目：高中物理 來源：2010-2011學年四川省南充市高三第二次模擬考試物理卷 題型：實驗題

I (6分)利用圖10中所示的裝置可以研究自由落體運動.實驗中需要調整好儀器,接通打點計時器的電源，松開紙帶，使重物下落.打點計時器會在紙帶上打出一系列的小點.

(1) 為了測得重物下落的加速度,還需要的實驗器材有_____.(填入正確選項前的字母)

A.天平  B.秒表  C.刻度尺

(2) 若實驗中所得到的重物下落的加速度值小于當?shù)氐闹亓铀俣戎?而實驗操作與數(shù)據(jù)處理均無錯誤，寫出一個你認為可能引起此誤差的原因: ____________________.

II(5分)為了測量電源的電動勢和內阻，在實驗室里我們通常采取圖11甲所示電路測量，請根據(jù)該電路圖在圖11乙中連接實物圖.

III(6分)某同學設計了一個測定激光波長的實驗裝置如圖12甲所示，激光器發(fā)出的一束直徑很小的紅色激光進入一個一端裝有雙縫、另一端裝有感光片的遮光筒,感光片的位置上出現(xiàn)一排等距的亮點,圖12乙中的黑點代表亮點的中心位置.

(1) 通過量出相鄰光點的距離可算出激光的波長，據(jù)資料介紹，若雙縫的縫間距離為a,雙縫到感光片的距離為感光片上相鄰兩光點間的距離為b，則光的波長.該同學測得L=1.0000m,雙縫間距a =0.22mm，用帶10分度游標的卡尺測感光片上的光點間距時,尺與點的中心位置如圖12乙所示.圖12乙中第一個光點到第四個光點的距離是__________mm.實驗中激光的波長 =________m(保留兩位有效數(shù)字）

(2) 如果實驗時將紅激光換成藍激光,屏上相鄰兩光點間的距離將_______.(選填變大、變小、不變）

 

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

I (6分)利用圖10中所示的裝置可以研究自由落體運動.實驗中需要調整好儀器,接通打點計時器的電源，松開紙帶，使重物下落.打點計時器會在紙帶上打出一系列的小點.

(1) 為了測得重物下落的加速度,還需要的實驗器材有_____.(填入正確選項前的字母)

A.天平  B.秒表  C.刻度尺

(2) 若實驗中所得到的重物下落的加速度值小于當?shù)氐闹亓铀俣戎?而實驗操作與數(shù)據(jù)處理均無錯誤，寫出一個你認為可能引起此誤差的原因: ____________________.

II(5分)為了測量電源的電動勢和內阻，在實驗室里我們通常采取圖11甲所示電路測量，請根據(jù)該電路圖在圖11乙中連接實物圖.

III(6分)某同學設計了一個測定激光波長的實驗裝置如圖12甲所示，激光器發(fā)出的一束直徑很小的紅色激光進入一個一端裝有雙縫、另一端裝有感光片的遮光筒,感光片的位置上出現(xiàn)一排等距的亮點,圖12乙中的黑點代表亮點的中心位置.

(1) 通過量出相鄰光點的距離可算出激光的波長，據(jù)資料介紹，若雙縫的縫間距離為a,雙縫到感光片的距離為感光片上相鄰兩光點間的距離為b，則光的波長.該同學測得L=1.0000m,雙縫間距a =0.22mm，用帶10分度游標的卡尺測感光片上的光點間距時,尺與點的中心位置如圖12乙所示.圖12乙中第一個光點到第四個光點的距離是__________mm.實驗中激光的波長 =________m(保留兩位有效數(shù)字）

(2) 如果實驗時將紅激光換成藍激光,屏上相鄰兩光點間的距離將_______.(選填變大、變小、不變）

 

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