水平光滑軸上用長L的輕繩靜止懸掛一小球，t=0時刻，對小球施加一瞬時水平向右的沖量I1。當(dāng)t＝3T時，再次給小球施加一與I1同方向的瞬時沖量I2，小球才恰好能到達(dá)最高點(diǎn)。已知小球始終在圓周上運(yùn)動，求（）的最大值？


解析:

本題考查了動量定理、豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動、機(jī)械能守恒定律等內(nèi)容。考查了考生綜合應(yīng)用知識分析解決問題的能力。這類問題的關(guān)鍵在于通過受力分析、運(yùn)動過程的分析，找出臨界狀態(tài)及臨界條件進(jìn)行求解。

兩次施加水平?jīng)_量后小球恰好能到達(dá)最高點(diǎn)，說明總的能量是一定值即，小球始終在圓周上運(yùn)動易得第一次能量有最大值(即沖量有最大值)是使小球運(yùn)動到與軸水平的位置，從而知第二次能量有最小值(即沖量有最小值) ，因此（）有最大值。

由動量定理，得小球受沖量I1后速度V1為

，

又因小球始終在圓周上運(yùn)動，分析知此情況下最大運(yùn)動范圍是軸下方的半個圓周，由機(jī)械能守恒定律可得第一次沖量最大值I1max

。

同理分析經(jīng)過周期的整數(shù)倍數(shù)的時間，小球到最低點(diǎn)恰好向右運(yùn)動，此時又施加了水平向右的沖量I2， 最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程中，由機(jī)械能守恒定律得

，

V2是小球到最高點(diǎn)的臨界速度

，

所以由上述公式得I2的最小值為，則。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

選做題（請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑，如都作答則按A、B兩小題評分．）
A．（選修模塊3-3）
（1）下列說法中正確的是
B
B

A．布朗運(yùn)動是分子的無規(guī)則熱運(yùn)動
B．氣體分子間距離減小時，分子間斥力增大，引力也增大
C．導(dǎo)熱性能各向同性的固體，一定不是單晶體
D．機(jī)械能不可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
（2）如圖1所示，一導(dǎo)熱性能良好的金屬氣缸靜放在水平面上，活塞與氣缸壁間的摩擦不計．氣缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的理想氣體．現(xiàn)緩慢地向活塞上倒一定質(zhì)量的沙土，忽略環(huán)境溫度的變化，在此過程中
CD
CD

A．氣體的內(nèi)能增大
B．氣缸內(nèi)分子平均動能增大
C．氣缸內(nèi)氣體分子密度增大
D．單位時間內(nèi)撞擊氣缸壁單位面積上的分子數(shù)增多

（3）在做用油膜法估測分子的大小實(shí)驗中，油酸酒精溶液的濃度為每104mL溶液中有純油酸6mL．用注射器測得50滴這樣的溶液為1mL．把l滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺水盤上，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃放在坐標(biāo)紙上，其形狀如圖2所示，坐標(biāo)紙正方形小方格的邊長為20mm．則油酸膜的面積是
2.4×10-2
2.4×10-2
m2，每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是
1.2×10-11
1.2×10-11
m3，根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可估算出油酸分子的直徑．
B．（選修模塊3-4）
（1）關(guān)于對光現(xiàn)象的解釋，下列說法中正確的是
AC
AC
．
A．自然光斜射到玻璃表面時，反射光和折射光都是偏振光
B．水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的衍射現(xiàn)象
C．光纖導(dǎo)光利用了光的全反射規(guī)律
D．玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的干涉現(xiàn)象
（2）一列橫波沿x軸正方向傳播，在t0=0時刻的波形如圖3所示，波剛好傳到x=3m處，此后x=lm處的質(zhì)點(diǎn)比x=-lm處的質(zhì)點(diǎn)
后
后
（選填“先”、“后”或“同時”）到達(dá)波峰位置；若該波的波速為10m/s，經(jīng)過△t時間，在x軸上-3m～3m區(qū)間內(nèi)的波形與t0時刻的正好相同，則△t=
0.4ns（n=1，2，3┅）
0.4ns（n=1，2，3┅）
．
（3）某實(shí)驗小組利用數(shù)字實(shí)驗系統(tǒng)探究彈簧振子的運(yùn)動規(guī)律，裝置如圖4所示，水平光滑導(dǎo)軌上的滑塊與輕彈簧組成彈簧振子，滑塊上固定有傳感器的發(fā)射器．把彈簧拉長5cm由靜止釋放，滑塊開始振動．他們分析位移一時間圖象后發(fā)現(xiàn)，滑塊的運(yùn)動是簡諧運(yùn)動，滑塊從最右端運(yùn)動到最左端所用時間為ls，則彈簧振子的振動頻率為
0.5
0.5
Hz；以釋放的瞬時為初始時刻、向右為正方向，則滑塊運(yùn)動的表達(dá)式為x=
5cosлt
5cosлt
cm．

C．（選修模塊3-5）
（1）下列關(guān)于原子和原子核的說法正確的是
B
B
．
A．β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分
B．波爾理論的假設(shè)之一是原子能量的量子化
C．放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短
D．比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固
（2）一群氫原子處于量子數(shù)n=4能級狀態(tài)，氫原子的能級      示意圖如圖5所示，那么
金屬 銫 鈣 鎂 鈦
逸出功W/eV 1.9 2.7 3.7 4.1
①氫原子可能發(fā)射
6
6
種頻率的光子．
②氫原子由量子數(shù)n=4的能級躍遷到n=2的能級時輻射光子的頻率是
6.15×1014
6.15×1014
Hz，用這樣的光子照射右表中幾種金屬，金屬
銫
銫
能發(fā)生光電效應(yīng)，發(fā)生光電效應(yīng)時，發(fā)射光電子的最大初動能是
0.65
0.65
eV．（普朗克常量h=6?63×10-34J?S，1eV=1.6×10-19J）
（3）在氘核
 
2
1
H和氚核
 
3
1
H結(jié)合成氦核
 
4
2
He的核反應(yīng)方程如下：
 
2
1
H+
 
3
1
H→
 
4
2
He+
 
1
0
n+17.6MeV
①這個核反應(yīng)稱為
聚變
聚變

②要發(fā)生這樣的核反應(yīng)，需要將反應(yīng)物質(zhì)的溫度加熱到幾百萬開爾文．式中17.6MeV是核反應(yīng)中
放出
放出
（選填“放出”或“吸收”）的能量，核反應(yīng)后生成物的總質(zhì)量比核反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量
減少
減少
（選填“增加”或“減少”）了
3×10-29
3×10-29
㎏（保留一位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

水平光滑軸上用長L的輕繩靜止懸掛一小球，t=0時刻，對小球施加一瞬時水平向右的沖量I1，當(dāng)t＝3T時，再次給小球施加一與I1同方向的瞬時沖量I2，小球才恰好能到達(dá)最高點(diǎn)。已知小球始終在圓周上運(yùn)動，求（）的最大值？

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年山東省萊蕪市高三（上）段考物理試卷（11月份）（解析版） 題型：解答題

A、B兩球（視為質(zhì)點(diǎn)）質(zhì)量分別為m1與m2，用一勁度系數(shù)為K的輕質(zhì)彈簧相連，一長為l1的細(xì)線與B球相連，置于水平光滑桌面上，細(xì)線的另一端拴在豎直軸OO′上，如圖所示．當(dāng)m1與m2均以角速度ω繞豎直軸OO'做勻速圓周運(yùn)動時，彈簧長度為l2．求：
（1）彈簧原長l多大？
（2）繩子張力多大？

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科目：高中物理 來源：2011年江蘇省無錫一中高考物理二輪復(fù)習(xí)卷（一）（解析版） 題型：解答題

選做題（請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑，如都作答則按A、B兩小題評分．）
A．（選修模塊3-3）
（1）下列說法中正確的是______
A．布朗運(yùn)動是分子的無規(guī)則熱運(yùn)動
B．氣體分子間距離減小時，分子間斥力增大，引力也增大
C．導(dǎo)熱性能各向同性的固體，一定不是單晶體
D．機(jī)械能不可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
（2）如圖1所示，一導(dǎo)熱性能良好的金屬氣缸靜放在水平面上，活塞與氣缸壁間的摩擦不計．氣缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的理想氣體．現(xiàn)緩慢地向活塞上倒一定質(zhì)量的沙土，忽略環(huán)境溫度的變化，在此過程中______
A．氣體的內(nèi)能增大
B．氣缸內(nèi)分子平均動能增大
C．氣缸內(nèi)氣體分子密度增大
D．單位時間內(nèi)撞擊氣缸壁單位面積上的分子數(shù)增多

（3）在做用油膜法估測分子的大小實(shí)驗中，油酸酒精溶液的濃度為每104mL溶液中有純油酸6mL．用注射器測得50滴這樣的溶液為1mL．把l滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺水盤上，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃放在坐標(biāo)紙上，其形狀如圖2所示，坐標(biāo)紙正方形小方格的邊長為20mm．則油酸膜的面積是______m2，每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是______m3，根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可估算出油酸分子的直徑．
B．（選修模塊3-4）
（1）關(guān)于對光現(xiàn)象的解釋，下列說法中正確的是______．
A．自然光斜射到玻璃表面時，反射光和折射光都是偏振光
B．水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的衍射現(xiàn)象
C．光纖導(dǎo)光利用了光的全反射規(guī)律
D．玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的干涉現(xiàn)象
（2）一列橫波沿x軸正方向傳播，在t=0時刻的波形如圖3所示，波剛好傳到x=3m處，此后x=lm處的質(zhì)點(diǎn)比x=-lm處的質(zhì)點(diǎn)______（選填“先”、“后”或“同時”）到達(dá)波峰位置；若該波的波速為10m/s，經(jīng)過△t時間，在x軸上-3m～3m區(qū)間內(nèi)的波形與t時刻的正好相同，則△t=______．
（3）某實(shí)驗小組利用數(shù)字實(shí)驗系統(tǒng)探究彈簧振子的運(yùn)動規(guī)律，裝置如圖4所示，水平光滑導(dǎo)軌上的滑塊與輕彈簧組成彈簧振子，滑塊上固定有傳感器的發(fā)射器．把彈簧拉長5cm由靜止釋放，滑塊開始振動．他們分析位移一時間圖象后發(fā)現(xiàn)，滑塊的運(yùn)動是簡諧運(yùn)動，滑塊從最右端運(yùn)動到最左端所用時間為ls，則彈簧振子的振動頻率為______Hz；以釋放的瞬時為初始時刻、向右為正方向，則滑塊運(yùn)動的表達(dá)式為x=______cm．

C．（選修模塊3-5）
（1）下列關(guān)于原子和原子核的說法正確的是______．
A．β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分
B．波爾理論的假設(shè)之一是原子能量的量子化
C．放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短
D．比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固
（2）一群氫原子處于量子數(shù)n=4能級狀態(tài)，氫原子的能級      示意圖如圖5所示，那么
金屬銫鈣鎂鈦
逸出功W/eV1.92.73.74.1
①氫原子可能發(fā)射______種頻率的光子．
②氫原子由量子數(shù)n=4的能級躍遷到n=2的能級時輻射光子的頻率是______Hz，用這樣的光子照射右表中幾種金屬，金屬______能發(fā)生光電效應(yīng)，發(fā)生光電效應(yīng)時，發(fā)射光電子的最大初動能是______eV．
（3）在氘核和氚核結(jié)合成氦核的核反應(yīng)方程如下：
①這個核反應(yīng)稱為______
②要發(fā)生這樣的核反應(yīng)，需要將反應(yīng)物質(zhì)的溫度加熱到幾百萬開爾文．式中17.6MeV是核反應(yīng)中______（選填“放出”或“吸收”）的能量，核反應(yīng)后生成物的總質(zhì)量比核反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量______（選填“增加”或“減少”）了______㎏（保留一位有效數(shù)字）

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