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【题目】如图所示,竖直平面内固定一半径为R的光滑半圆环,圆心在O点。质量均为mAB两小球套在圆环上,用不可形变的轻杆连接,开始时球A与圆心O等高,球B在圆心O的正下方。轻杆对小球的作用力沿杆方向。

(1)对球B施加水平向左的力F,使AB两小球静止在图示位置,求力的大小F

(2)由图示位置静止释放AB两小球,求此后运动过程中A球的最大速度v

(3)由图示位置静止释放AB两小球,求释放瞬间B球的加速度大小a

【答案】(1)mg;(2);(3)

【解析】

(1)设圆环对球的弹力为,轻杆对球的弹力为,对和轻杆整体,根据平衡条件有

球有

解得

(2)当轻杆运动至水平时,球速度最大且均为,由机械能守恒有

解得

(3)在初始位置释放瞬间,速度为零,加速度都沿圆环切线方向,大小均为

设此时杆的弹力,根据牛顿第二定律

球有

球有

解得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】实验小组利用DIS系统(数字化信息实验系统)观察超重和失重现象,它们在学校电梯内做实验,在电梯天花板上固定一个力传感器,力传感器挂钩悬挂一个重为10N的钩码,在电梯运动过程中,计算机显示屏上出现如图所示图线,根据图线分析可知下列说法正确的是

A. t1t2时间内,电梯一定在向下运动,t3t4时间内,电梯可能正在向上运动

B. 从时刻t1t2,钩码处于失重状态,从时刻t3t4,钩码处于超重状态

C. t1t4时间内,电梯可能先加速向下,接着匀速向下,再减速向下

D. t1t4时间内,电梯可能先加速向上,接着匀速向上,再减速向上

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,有一个光滑轨道,其水平部分MN段和圆形部分NPQ平滑连接,圆形轨道的半径R=0.5m;质量为m1=5kgA球以v0=6m/s的速度沿轨道向右运动,与静止在水平轨道上质量为m2=4kgB球发生碰撞,两小球碰撞过程相互作用的时为t0=0.02s,碰撞后B小球恰好越过圆形轨道最高点。两球可视为质点,g=10m/s2。求:

(1)碰撞后A小球的速度大小。

(2)碰撞过程两小球间的平均作用力大小。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学进行实验的主要步骤是:

a.如图甲所示,将橡皮筋的一端固定在木板上的A点,另一端拴上两根绳套,每根绳套分别连着一个弹簧测力计;

b.沿着两个方向拉弹簧测力计,将橡皮筋的活动端拉到某一位置,将此位置标记为O点,读取此时弹簧测力计的示数,分别记录两个拉力F1F2的大小。用笔在两绳的拉力方向上分别标记ab两点,并分别将其与O点连接,表示两力的方向;

c.再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点,记录其拉力F的大小并用上述方法记录其方向。

(1)下列说法正确的是________

A.用两个弹簧测力计拉橡皮筋时,不必为了方便求出合力的大小而使两绳套之间的夹角为90°

B.用两个弹簧测力计作出合力的图示与用一个弹簧测力计作出拉力的图示不完全重合,说明力的合成的平行四边形定则不成立

C.若F1F2,方向不变,大小各增加1N,则合力F的方向不变,大小也增加1N

(2)图乙中的________是力F1F2合力的理论值;________是力F1F2合力的实际测量值。(均选填“F”或“F′”)

(3)该实验中某弹簧测力计的示数如图丙所示,其大小是______N

(4)本实验采用的科学方法是__________(填字母代号)。

A.理想实验法 B.建立物理模型法 C.控制变量法 D.等效替代法

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,半径为R的圆管BCD竖直放置,一可视为质点的质量为m的小球以某一初速度从A点水平抛出,恰好从B点沿切线方向进入圆管,到达圆管最高点D后水平射出.已知小球在D点对管下壁压力大小为mg,且AD两点在同一水平线上,BC弧对应的圆心角θ60°,不计空气阻力.求:

(1)小球在A点初速度的大小;

(2)小球在D点角速度的大小;

(3)小球在圆管内运动过程中克服阻力做的功.

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【题目】如图所示,在磁感应强度大小B=T,方向竖直向下的匀强磁场中,有两半径均为0.6m的金属圆环平行竖直放置,两圆心所在直线OO与磁场方向垂直。圆环通过电刷与理想变压器原线圈相连,长为0.5m的导体棒ab两个端点刚好分别搭接在两圆环上,且与OO平行。现让导体棒沿圆环内侧、绕OO20π rad/s的角速度匀速转动,恰好使标有“3V 4.5W”的小灯泡L正常发光。已知理想变压器原、副线圈的匝数比为n1:n2=2:1,图中电压表为理想电压表,圆环、导体棒、导线电阻不计,则

A. 电压表的示数为6V

B. R0的电阻值为1.5 Ω

C. 整个电路消耗的总功率为W

D. ab沿圆环转动过程中受到的最大安培力为N

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,旋转秋千中的两个座椅AB质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是

A. A的速度比B的大

B. AB的向心加速度大小相等

C. 悬挂AB的缆绳与竖直方向的夹角相等

D. 悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】静止的镭原子核经一次衰变后变成一个新核,则下列相关说法正确的是:

A. 该衰变方程为

B. 若把该元素放到密闭的容器中,则可以减慢它的衰变速度

C. 随着该元素样品的不断衰变,剩下未衰变的原子核越来越少,其半衰期也变短

D. 若该元素的半衰期为T,则经过2T的时间,2kg中有1.5kg已经发生了衰变

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】为探究感应电动势产生的条件,某实验小组设计了如图(a)的实验,通过调节电源可在原线圈中产生变化的电流,用磁传感器可记录原线圈中产生的磁场B的变化情况,用电压传感器可记录副线圈中感应电动势E的变化情况,二者的变化情况可同时显示在计算机显示屏上。某次实验中得到的B-tE-t图象如图(b)所示。

(1)分析图(b)两组图象可知副线圈中产生恒定感应电动势的条件是___________

(2)感应电动势的大小与B的变化有关,为进一步确定两者之间的定量关系,可以根据图(b)的信息,做图象进行研究,则应做________

AE-B图象 BE-△B图象 CE-图象 DE-图象

(3)(2)中所作图象为直线,其斜率为k,副线圈匝数为n,则副线圈面积为_______

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