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    如图，是为了检测某种防护罩承受冲击能力的装置， M 为半径为R =1.0m ，固定于竖直平面内的1/4 光滑圆弧轨道， 轨道上端切线水平， N 为待检验的固定曲面，该曲面在竖直面内的截面为半径r=m的1/4圆弧，圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点，M的下端相切处置放竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量m = 0.1kg的小钢珠，假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M的上端点，水平飞出后落到N的某一点上，取g=10m/，求：

    （1）发射该钢珠前，弹簧的弹性势能E多大？

    （2） 钢珠落到圆弧N上时的速度大小v是多少？

    （结果保留两位有效数字. =13）

    (1)设钢珠在M轨道最高点的速度为v,在最高点:

    　　 mg= m　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　 2分

    　　 v == m/s　　　　　　　　　　　　　　　　　 2分

    从发射前到最高点，应用机械能守恒定律

    E= mgR+mv　　　　　　　　　 　　　　　　　　 2分

    E= 1.5J　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1分

    （2）钢珠从最高点飞出后，做平抛运动

    　 x = vt　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1分

    y = gt　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　1分

    由几何关系，x+ y= r　　　　　　　　　　 　　　1分

    从飞出点M到打在N点上，由机械能守恒定律

    mgy+mv=mv　　　　　　　　　　　 　　　　 2分

    v=4.0 m/s　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2分

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    (1) “验证动量守恒定律”的实验装置原来的教科书采用图(甲)的方法，经过编者修改后，现行的教科书采用图(乙)的方法。两个实验装置的区别在于①悬挂重垂线的位置不同：②图(甲)中设计有一个支柱(通过调整，可使两球的球心在同一水平线上；上面的小球被碰离开后，支柱立即倒下)，图(乙)中没有支柱。对于图(甲)入射小球和被碰小球做平抛运动的抛出点分别在通过O、O′点的竖直线上，重垂线只确定了O点的位置。

    比较这两个实验装置，下列说法正确的是(    )

    A．采用图(甲)的实验装置时，需要测出两小球的直径

    B．采用图(乙)的实验装置时，需要测出两小球的直径

    C．为了减小误差，采用图(甲)的实验装置时，应使斜槽末端水平部分光滑

    D．为了减小误差，采用图(乙)的实验装置时，应使斜槽末端水平部分光滑

    (2)发光二极管是目前很多用电器的指示灯的电子元件，在电路中的符号是。只有电流从标有“+”号的一端流入，从标有“一”号的一端流出时，它才能发光，这时可将它视为一个纯电阻。现有某厂家提供的某种型号的发光二极管的伏安特性曲线如图所示。

    ①已知该型号的发光二极管的正常工作电压为2．0 V。若用电动势为12 V，内阻可以忽略不计的直流电源供电，为使该二极管正常工作，需要在电源和二极管之间串联一只阻值为_________Ω的定值电阻。

    ②已知该型号的发光二极管允许通过的最大电流为56 mA，请用实验证明这种元件的伏安特性曲线与厂家提供的数据是否一致。可选用的器材有：待测发光二极管；直流电源E(电动势4．5 V，内阻可以忽略不计)；

    滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)；

    电压表V1(量程10 V，内阻约50 kΩ)；

    电压表V2(量程5 V，内阻约20 kΩ)；

    电流表A1(量程100 mA，内阻约50 Ω)；

    电流表A2(量程60mA，内阻约100 Ω)；

    电键S、导线若干。

    为准确、方便地进行检测，电压表应选用_________，电流表应选用_________。(填字母符号)

    ③画出利用②中器材设计的实验电路图。

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