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如图5-3-32所示,滑雪者滑到圆弧形的山坡处,圆弧的半径为R,长度是圆周长的1/4.为了能腾空飞起并直接落到地面上,滑雪者在坡顶的速度至少应为________;这时落地点离坡顶的水平距离为________.

图5-3-32

思路点拨:本题为关于圆周运动和平抛运动的综合性题目.解题的关键是从题目中找出隐含条件.“能腾空飞起并直接落到地面上,并求在坡顶的最小速度”说明在最高点滑雪者与圆弧形山坡的压力恰好为零,重力提供向心力,mg=m,即可求出在坡顶的最小速度v=.之后滑雪者将做平抛运动,腾空时间为t=,则落地点离坡顶的水平距离为x=vt==.

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相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)在“测定玻璃的折射率”的实验中,选用的是入射面和出射面相互平行的矩形玻璃砖,用“插针法”测定某种玻璃的折射率.实验步骤如下:
a.将木板水平放置,把一张白纸用图钉固定在木板上;
b.在白纸上画出一条直线aa’作为入射界面,过aa’上的一点O画出界面的法线NN’,并画一条线段AO作为入射光线;
c.把矩形玻璃砖放在白纸上,使它的长边跟aa’对齐,画出玻璃砖的另一边bb’;
d.在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2,透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像,调整视线方向,直到P2档住P1的像.再在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4
使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3及P1、P2的像
使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3及P1、P2的像
,记下P3、P4的位置.
e.移去大头针和玻璃砖,做出出射光线,标出入射角α、折射角β.
①请将步骤d补充完整.
②小明同学按上述步骤进行了实验,记录下5组数据,并计算出不同入射角时玻璃的折射率,如下表所示.
组别
项目
第1组 第2组 第3组 第4组 第5组
入射角α 25° 35° 45° 50° 75°
折射角β 16° 22.5° 28° 32° 42°
sinα 0.423 0.574 0.707 0.766 0.966
sin β 0.276 0.383 0.469 0.530 0.669
折射率n 1.533 1.499 1.506 1.446 1.443
但其中有一组数据是不真实的,李老师给出了该玻璃砖的折射率为n=1.521,arcsin(
1
1.521
)
=0.717(弧度)=41.081°.根据老师给出的数据可以判断,小明同学记录的数据中,不真实的是第
5
5
组.
③赵亮同学在找到入射光线和折射光线以后,以入射点O为圆心,以任意长为半径画圆,分别与AO交于C点,与OOˊ交于D点,过C、D两点分别向NNˊ作垂线,交NNˊ于Cˊ、Dˊ,所以折射率n=
CC′
DD′
CC′
DD′
.(用图示中的线段表示)
(2)在“测定金属的电阻率”的实验中,提供的器材除螺旋测微器、米尺、开关和若干导线外,还有:
待测粗细均匀的金属丝Rx (阻值约为10Ω)
直流电流表:A1(量程100mA,内阻为2Ω)
A2(量程400mA,内阻约为0.3Ω)
直流电压表:V1(量程4V,内阻约为3kΩ)
V2(量程15V,内阻约为12kΩ)
滑动变阻器:R (阻值范围0~10Ω)
电源:E (电动势为3V,内阻约为0.04Ω)
①实验时,用螺旋测微器在金属丝三个不同的位置测直径,某次测量的情况如图所示,其读数为
0.900
0.900
mm.
②某同学选择如图(甲)所示的电路图测该金属丝的电阻,为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表
A2
A2
,电压表
V1
V1
.(填器材的符号)
③选择了正确的器材后,请你根据电路图(甲),用笔画线代替导线,在实物图(乙)上连线.
④若电压表、电流表读数用U、I表示,导线的长度为L,直径为d,用上述测得的物理量计算金属丝的电阻率的表示式为ρ=
πUd2
4IL
πUd2
4IL

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科目:高中物理 来源: 题型:

关于做“测电源电动势和内电阻”的实验
(1)有同学按图(a)电路进行连接,他用到的6根导线是aa、bb、cc、dd、de和bf,由于其中混进了一根内部断开的导线,所以当他按下开关后,发现两个电表的指针均不偏转,他用多用表的电压档测量bc间的电压,读数约为1.5V(已知电池电动势约为1.5V),根据上述现象可推得,这6根导线中可能哪几根内部是断开的?答:
bb′、cc′
bb′、cc′
(写导线编号).为了确定哪一根导线的内部是断开的,他至少还要用多用表的电压档再测量几次?答:
1
1

(2)排除故障后,该同学通过改变滑动变阻的电阻,测得了6组U、I的数据,根据第1、2、3、4、5和6组的数据,他在U-I图上标出了这些数据点,并且按照这些数据点的分布绘制了相应的U-I图线[如图(b)所示],由这一图线,可求得电源的电动势E为
1.45(或1.46、1.44)
1.45(或1.46、1.44)
V,内电阻r为
0.5(或0.51、0.49)
0.5(或0.51、0.49)
Ω.如果他不利用这一图线,而是利用任意两组U、I数据,那么当他选择哪二组数据时求出的E、r值误差最大?答:
2、3
2、3
(写数据组编号).

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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学用如图(1)所示的电路来测定电池的电动势E和内阻r.
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(1)移动滑线变阻器的滑动片时,应特别注意防止
 

(2)该同学测得如下表五组数据.根据数据在答题卡中的对应位置作出U-I图线,从图线中得到电源的电动势E=
 
V,内电阻r=
 
Ω.(结果保留三位有效数字)
1 2 3 4 5
U/V 1.37 1.32 1.24 1.10 1.05
I/A 0.12 0.20 0.31 0.50 0.57

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图(甲)所示,M1M2、N1N2为平行放置的水平金属轨道,M4P、N4Q为相同半径,平行放置的竖直半圆形金属轨道,M4,N4为切点,P、Q为半圆轨道的最高点,轨道间距L=1.0m,圆轨道半径r=3.2m,整个装置左端接有阻值R=5Ω的定值电阻.M1M2N2N1、M3M4N4N3为等大的长方形区域Ⅰ、Ⅱ,两区域宽度d=5m,两区域之间的距离s=10m;区域Ⅰ内分布着均匀的变化的磁场B1,变化规律如图(乙)所示,规定竖直向上为B1的正方向;区域Ⅱ内分布着匀强磁场B2,方向竖直向上.两磁场间的轨道与导体棒CD间的动摩擦因数为μ=0.32,M3N3右侧的直轨道及半圆形轨道均光滑.质量m=10kg,电阻R0=5Ω的导体棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉动下,从M2N2处由静止开始运动,到达M3N3处撤去恒力F,CD棒可匀速地穿过匀强磁场区,并能通过半圆形轨道的最高点PQ处,最后下落在轨道上的位置离M4N4的距离x=12.8m.若轨道电阻、空气阻力不计,运动过程导棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直,g取10m/s2 求:
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(1)水平恒力F的大小;
(2)CD棒在直轨道上运动过程中电阻R上产生的热量Q;
(3)磁感应强度B2的大小.

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