【題目】利用單擺驗(yàn)證小球平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,設(shè)計(jì)方案如圖(a)所示,在懸點(diǎn)O正下方有水平放置的熾熱的電熱絲P,當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)能輕易被燒斷;MN為水平木板,已知懸線長(zhǎng)為L,懸點(diǎn)到木板的距離OO’hhL)。

1)電熱絲P必須放在懸點(diǎn)正下方的理由是:____________。

2)將小球向左拉起后自由釋放,最后小球落到木板上的C點(diǎn),O’Cs,則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v0________

3)在其他條件不變的情況下,若改變釋放小球時(shí)懸線與豎直方向的夾角,小球落點(diǎn)與O’點(diǎn)的水平距離s將隨之改變,經(jīng)多次實(shí)驗(yàn),以s2為縱坐標(biāo)、cos為橫坐標(biāo),得到如圖(b)所示圖像。則當(dāng)30°時(shí),s ________m;若懸線長(zhǎng)L1.0m,懸點(diǎn)到木板間的距離OO’________m

【答案】1)保證小球沿水平方向拋出,(230.521.5

【解析】

試題(1)由于在燒斷細(xì)線前小球做圓周運(yùn)動(dòng),故速度方向沿切線方向,所以只有在懸點(diǎn)正下方物體的速度沿水平方向,要小球做平拋運(yùn)動(dòng),則小球平拋的初速度只能沿水平方向,故只有保證小球沿水平方向拋出才能保證物體做平拋運(yùn)動(dòng).(2)由于小球做平拋運(yùn)動(dòng)故有在水平方向有s=vt

在豎直方向有hL=…①

故有v=s;

3)變釋放小球時(shí)懸線與豎直方向的夾角θ時(shí),小球平拋的速度v,則有

mgLLcosθ=mv2…②

則物體在水平方向的位移s=vt…③

聯(lián)立①②③可得

s2=4hLL1cosθ

整理得:

根據(jù)圖像可知

所以

當(dāng)θ=30°時(shí),故s==0.52m

s2=4hLL1cosθ

故當(dāng)L=1.0m時(shí)有:即:

h=1.5m。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,將一質(zhì)量為m的擺球用長(zhǎng)為L的細(xì)繩吊起,上端固定,使擺球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),細(xì)繩就會(huì)沿圓錐面旋轉(zhuǎn),這樣就構(gòu)成了一個(gè)圓錐擺。已知重力加速度為g,細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ。下列說(shuō)法中正確的是( 。

A.擺球受重力、拉力和向心力的作用

B.擺球的線速度大小為

C.擺球的周期為

D.擺線上的拉力大小為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】不同的原子核,其核子的平均質(zhì)量(原子核的質(zhì)量除以核子數(shù))與原子序數(shù)有如圖所示的關(guān)系。下列說(shuō)法正確的是

A.原子核A的比結(jié)合能比原子核BC的比結(jié)合能要大

B.原子核DE聚變成原子核F時(shí)有質(zhì)量虧損,要放出能暈

C.原子核A裂變成原子核BC時(shí)有質(zhì)量虧損,要放出能量

D.原子核A裂變成原子核BC時(shí)虧損的質(zhì)量轉(zhuǎn)化成能量

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,用一根電阻為2R粗細(xì)均勻的銅導(dǎo)線制成半徑為r的圓環(huán),PQ為圓環(huán)的直徑,其左右兩側(cè)存在垂直于圓環(huán)所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,但方向相反。一根長(zhǎng)度為2r、電阻為R的金屬棒MN繞著圓環(huán)的圓心O點(diǎn)緊貼著圓環(huán)以角速度ω沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒MN與圓環(huán)始終接觸良好,則下列說(shuō)法(不計(jì)金屬棒經(jīng)過(guò)PQ位置瞬間)正確的是

A.圓環(huán)消耗的電功率是變化的

B.金屬棒兩端的電壓大小為Bωr2

C.圓環(huán)中電流的大小為

D.金屬棒旋轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中,電流經(jīng)過(guò)金屬棒產(chǎn)生的熱量為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖是一個(gè)多用表歐姆擋內(nèi)部電路示意圖。表頭G滿偏電流為0.5mA、內(nèi)阻為10Ω:電池電動(dòng)勢(shì)為1.5V、內(nèi)阻為,變阻器R0阻值為05000Ω.該歐姆表的刻度值是按電池電動(dòng)勢(shì)為1.5V標(biāo)定的。當(dāng)電池的電動(dòng)勢(shì)下降到1.45V、內(nèi)阻增大到時(shí)仍可調(diào)零。調(diào)零后R0阻值將變_______(”),若測(cè)得某待測(cè)電阻阻值為300Ω,則這個(gè)待測(cè)電阻的真實(shí)阻值______300Ω(大于、等于小于”).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在班級(jí)的晚會(huì)中,物理老師表演了一個(gè)節(jié)目,用4個(gè)可樂(lè)瓶在水平地面上疊放成如圖所示的形狀,事后同學(xué)們用所學(xué)物理知識(shí)進(jìn)行了分析,其中不正確的是

A.應(yīng)同學(xué)認(rèn)為2號(hào)瓶對(duì)1號(hào)瓶的作用力方向斜向右上方

B.陳同學(xué)認(rèn)為1號(hào)瓶的重心正好在與2號(hào)瓶接觸點(diǎn)的正上方

C.呂同學(xué)認(rèn)為地面對(duì)4號(hào)瓶的支持力大小等于4個(gè)瓶子(包括里面可樂(lè))的總重力

D.劉同學(xué)認(rèn)為如果地面是光滑的,物理老師表演一樣會(huì)成功

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,U形氣缸固定在水平地面上,用面積S=10cm2的活塞(該活塞重力不計(jì))封閉著一定質(zhì)量的氣體,已知?dú)飧撞宦,活塞移?dòng)過(guò)程無(wú)摩擦.外界大氣壓強(qiáng)為p0=1.0×105Pa,初始時(shí)活塞緊壓小擋板.現(xiàn)緩慢升高缸內(nèi)氣體的溫度.

①請(qǐng)?jiān)谝覉D中作出能反映氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p隨熱力學(xué)溫度T變化的圖像;

②當(dāng)溫度緩慢升高到t1=27℃時(shí),活塞與小擋板間恰好無(wú)作用力.現(xiàn)在活塞上加一質(zhì)量為m=4kg的砝碼,要使加砝碼后的活塞與小擋板間恰好無(wú)作用力,則溫度至少要升高到多少攝氏度?g10N/kg.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B兩平行金屬板水平放置,兩板之間的電勢(shì)差恒定,金屬板上的a、b兩小孔恰好在同一豎直線上,在兩小孔的正上方有一帶電油滴由靜止釋放,到達(dá)b孔時(shí)速度恰好為零。不計(jì)空氣阻力,則

A.到達(dá)b孔時(shí)電場(chǎng)力恰好等于重力

B.A板上移,帶電油滴將不能到達(dá)b

C.B板下移,帶電油滴將不能到達(dá)b

D.A板及帶電油滴的釋放位置都上移,帶電油滴一定能到達(dá)b

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,A,B質(zhì)量均為m,疊放在輕質(zhì)彈簧上(彈簧上端與B不連接,彈簧下端固定于地面上)保持靜止,現(xiàn)對(duì)A施加一豎直向下、大小為F(F>2mg)的力,將彈簧再壓縮一段距離(彈簧始終處于彈性限度內(nèi))而處于靜止?fàn)顟B(tài),若突然撤去力F,設(shè)兩物體向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A、B間的相互作用力大小為FN,則關(guān)于FN的說(shuō)法正確的是(重力加速度為g)( 。

A. 剛撤去外力F時(shí)

B. 彈簧彈力等于F時(shí),

C. 兩物體A、B的速度最大時(shí),FN=2mg

D. 彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),FN=mg

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