【題目】如圖所示，讓擺球從圖中的C位置由靜止開始擺下，擺到最低點D處，擺線剛好被拉斷，小球在粗糙的水平面上由D點向右做勻減速運(yùn)動，到達(dá)小孔A進(jìn)入半徑R=0.3 m的豎直放置的光滑圓弧軌道，當(dāng)擺球進(jìn)入圓軌道立即關(guān)閉A孔。已知擺線長L=2m，θ=60°，小球質(zhì)量為m=0.5kg，D點與小孔A的水平距離s=2 m，g取10m/s。

(1)擺線能承受的最大拉力為多大?

(2)要使擺球能進(jìn)入圓軌道并且不脫離軌道，求擺球與粗糙水平面間動摩擦因數(shù)μ的范圍。

【答案】(1) (2) 或

【解析】

試題（1）對CD段運(yùn)用動能定理，求出小球到達(dá)最低點的速度，結(jié)合牛頓第二定律，通過拉力和重力的合力提供向心力求出繩子的拉力．（2）首先找出進(jìn)入圓弧的臨界條件，再據(jù)動能定理求摩擦因數(shù)的范圍．

（1）當(dāng)擺球由C到D運(yùn)動過程做圓周運(yùn)動，擺球的機(jī)械能守恒，則有：

擺球在D點時，由牛頓第二定律可得：

聯(lián)立兩式解得：

（2）①小球剛好能通過圓軌道的最高點時，在最高點由牛頓第二定律可得：

小球從D到圓軌道的最高點過程中，由動能定理得：

解得：≤0.125

②小球進(jìn)入圓軌道后，小球上升的最大高度滿足：h≤R，小球可沿軌道返回。

小球從D點運(yùn)動到最高處的過程，由動能定理得

﹣μmgs﹣mgh=0﹣mvD2，

解得：μ≥0.35；

要使小球能進(jìn)入圓軌道，小球到達(dá)A點的速度大于零，根據(jù)動能定理得

﹣μmgs =m

解得=

所以≤ 0.125或0.35≤

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】如圖，一粗細(xì)均勻的U形管豎直放置，A側(cè)上端封閉，B側(cè)上端與大氣相通，下端開口處開關(guān)K關(guān)閉；A側(cè)空氣柱的長度為l=9.0cm，B側(cè)水銀面比A側(cè)的高h = 5.0 cm�，F(xiàn)將開關(guān)K打開，從U形管中放出部分水銀，當(dāng)兩側(cè)水銀面的高度差為h1=3.0cm時將開關(guān)K關(guān)閉。己知大氣壓強(qiáng)p0=75.0cmHg．則下列法正確的是（ �。�

A. 此時A內(nèi)氣體壓強(qiáng)72cmHg

B. 此時A內(nèi)空氣柱長度10.00cm

C. 此后再向B側(cè)注入水銀，使A、B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度，則注入的水銀在管內(nèi)的長度3.8cm

D. 此后再向B側(cè)注入水銀，使A、B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度，則注入的水銀在管內(nèi)的長度3.4cm

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(10分)某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ，步驟如下：

(1)用游標(biāo)為20分度的卡尺測量其長度如圖甲,由圖可知其長度為________mm；用螺旋測微器測量其直徑如圖乙，由圖可知其直徑為________mm；用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖丙，則該電阻的阻值約為_______Ω．

(2)該同學(xué)想用伏安法更精確地測量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：

A．待測圓柱體電阻R

B．電流表A1，（量程0～4 mA，內(nèi)阻約為50Ω）

C．電流表A2，（量程0～10mA，內(nèi)阻約為30Ω）

D．電壓表V1，（量程0～3V，內(nèi)阻約為10 kΩ）

E. 電壓表V2，（量程0～15V，內(nèi)阻約為25 kΩ）

F．滑動變阻器R1（阻值范圍0～15Ω，允許通過的最大電流2.0A）

G．滑動變阻器R2（阻值范圍0～2kΩ，允許通過的最大電流0.5A）

H．直流電源E（電動勢4V，內(nèi)阻不計）

I． 開關(guān)S、導(dǎo)線若干

為使實驗誤差較小，要求便于調(diào)節(jié)且測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，所選電流表_____，電壓表______，滑動變阻器_____（填所選器材的符號），并在虛線框中畫出測量的電路圖，并標(biāo)明所用器材的代號．

(3)若該同學(xué)用伏安法跟用多用電表測量得到的R測量值幾乎相等，由此可估算此圓柱體材料的電阻率約為

ρ=________Ω·m．(保留2位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平地面上固定一帶有光滑定滑輪的豎直桿，用輕繩一端系著小滑塊，另一端繞過定滑輪，現(xiàn)用恒力F1水平向左拉滑塊的同時，用恒力F2拉右側(cè)繩端，使滑塊從A點由靜止開始向右運(yùn)動，經(jīng)過B點后到達(dá)C點，若AB＝BC，則滑塊

A. 從A點至B點F2做的功等于從B點至C點F2做的功

B. 從A點至B點F2做的功小于從B點至C點F2做的功

C. 從A點至C點F2做的功可能等于滑塊克服F1做的功

D. 從A點至C點F2做的功可能大于滑塊克服F1做的功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R的圓筒內(nèi)壁光滑，在筒內(nèi)放有兩個半徑為r的光滑圓球P和Q，且R＝1.5r。在圓球Q與圓筒內(nèi)壁接觸點A處安裝有壓力傳感器。當(dāng)用水平推力推動圓筒在水平地面上以v0＝5 m/s 的速度勻速運(yùn)動時，壓力傳感器顯示壓力為25 N；某時刻撤去推力F，之后圓筒在水平地面上滑行的距離為x＝m。已知圓筒的質(zhì)量與圓球的質(zhì)量相等，取g＝10 m/s2。求：

(1)水平推力F的大��；

(2)撤去推力后傳感器的示數(shù)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖13－7－17甲所示，將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個劈形空氣薄膜，當(dāng)光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖乙所示．干涉條紋有如下特點：(1)任意一條亮條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等．(2)任意相鄰亮條紋或暗條紋所對應(yīng)的薄膜厚度差恒定．現(xiàn)若在圖甲所示裝置中抽去一張紙片，則當(dāng)光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，從上往下觀察到的干涉條紋( )

圖13－7－17

A. 變疏 B. 變密

C. 不變 D. 消失

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用旋光儀這種儀器可以用來測量糖溶液的濃度，從而測定含糖量。其原理是：偏振光通過糖的水溶液后，若迎著射來的光線看，偏振方向會以傳播方向為軸線，旋轉(zhuǎn)一個角度θ，這一角度稱為“旋光角”，θ的值與糖溶液的濃度有關(guān)。將θ的測量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，就能確定被測樣品的含糖量了。如圖所示，S是自然光源，A、B是偏振片，轉(zhuǎn)動B，使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，然后將被測樣品P置于A、B之間，則下列說法中正確的是（ ）

A. 到達(dá)O處光的強(qiáng)度會明顯減弱

B. 到達(dá)O處光的強(qiáng)度不會明顯減弱

C. 將偏振片B轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強(qiáng)度最大，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于θ

D. 將偏振片A轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強(qiáng)度最大，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于θ

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖1和圖2是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖，L1和L2為電感線圈。實驗時，斷開開關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)S2，燈A2逐漸變亮，而另一個相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同。下列說法正確的是

A. 圖1中，A1與L1的電阻值相同

B. 圖1中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電流大于L1中電流

C. 圖2中，變阻器R與L2的電阻值相同

D. 圖2中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】北京時間2015年7月24日，美國宇航局宣布，可能發(fā)現(xiàn)了“另一個地球”﹣開普勒﹣452b．將開普勒﹣452b簡化成如圖所示的模型：MN為該星球的自轉(zhuǎn)軸，A、B是該星球表面的兩點，它們與地心O的連線OA、OB與MN的夾角分別為α=30°，β=60°；在A、B兩點處放置質(zhì)量分別為mA、mB的物體．設(shè)該星球的自轉(zhuǎn)周期為T，半徑為R，引力常量為G．若不考慮該星球自轉(zhuǎn)，在A點用彈簧秤稱量質(zhì)量為mA的物體平衡時示數(shù)為F，則下列有關(guān)物理學(xué)常識的說法中，正確的是（　�。�

A. 該星球的第一宇宙速度為

B. 星球的質(zhì)量為

C. 若向開普勒﹣452b發(fā)射一顆同步衛(wèi)星，則軌道半徑為

D. 放在A、B兩點處的物體隨星球自轉(zhuǎn)的向心力大小的比值為

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同步練習(xí)冊答案