質(zhì)點P以O(shè)為圓心做半徑為R的勻速圓周運動，如圖2所示，周期為T．當(dāng)P經(jīng)過圖中D點時，有一質(zhì)量為m的另一質(zhì)點Q，受到力F的作用從靜止開始做勻加速直線運動．為使P、Q兩質(zhì)點在某時刻的速度相同，則F的大小應(yīng)滿足什么條件？


見分析
【試題分析】
【解析】速度相同包括大小相等和方向相同．由質(zhì)點P的旋轉(zhuǎn)情況可知，只有當(dāng)P運動到圓周上的C點時P、Q速度方向才相同．即質(zhì)點P應(yīng)轉(zhuǎn)過周（n=0，1，2，3，…），經(jīng)歷的時間為
t=T（n=0，1，2，3，…）
質(zhì)點P的速率為v=
在同樣的時間內(nèi)，質(zhì)點Q做勻加速直線運動，速度應(yīng)達(dá)到v，由牛頓第二定律及速度公式得
v=t
聯(lián)立以上三式，解得F=（n=0，1，2，3，…）
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

[物理--選修3-4]
（1）一振動周期為T、位于x=0處的波源從平衡位置開始沿y軸正方向做簡諧運動，該波源產(chǎn)生的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為v，關(guān)于在x=
5vT
2
處的質(zhì)點P，下列說法正確的是
BCD
BCD

A．質(zhì)點P振動周期為T，速度的最大值為v
B．若某時刻質(zhì)點P的速度方向沿y軸負(fù)方向，則該時刻波源速度方向沿y軸正方向
C．質(zhì)點P開始振動的方向沿y軸正方向
D．若某時刻波源在波峰，則質(zhì)點P一定在波谷
（2）一底面半徑為R的半圓柱形透明體的折射率為n=
3
，橫截面如圖所示，O表示半圓柱形截面的圓心．一束極窄的光線在橫截面內(nèi)從AOB邊上的A點以60°的入射角入射，求：該光線從進(jìn)入透明體到第一次離開透明體時，共經(jīng)歷的時間（已知真空中的光速為c，arcsin
3
3
=35°；計算結(jié)果用R、n、c表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2011?無錫一模）選做題
B、（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是：
AC
AC

A、水面上的膜在陽光照射下會呈現(xiàn)彩色，這是由于光的干涉造成的色散現(xiàn)象
B、根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知，變化的電場周圍一定可以產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場
C、相對論認(rèn)為，相對于任何參考系，光速都是一樣的
D、在測定單擺周期時，為減小實驗誤差，最好在小球經(jīng)過最大位移處時開始計時
（2）一列簡諧橫波沿x軸傳播，圖甲是t=3s時的波形圖，圖乙是波上x=2m處質(zhì)點的振動圖線．則該橫波的速度為
1
1
m/s，傳播方向為
左
左
．

（3）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所示，O為圓心，已知玻璃的折射率為
2
，當(dāng)光由玻璃射向空氣時，發(fā)生全反射的臨界角為多大？一束與MN平面成450的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．則從MN射出的光束的寬度為多少？
C、（選修模塊3-5）
（1）以下有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述中，正確的是：
C
C

A、一束光照射到某金屬表面時，能發(fā)生光電效應(yīng)，此時若減弱照射光的強度，則很有可能不能發(fā)生光電效應(yīng)
B、物質(zhì)波既是一種電磁波，又是一種概率波
C、氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，同時電子的動能增加，電勢能減小
D、在核聚變反應(yīng)中，由于要釋放能量，發(fā)生質(zhì)量虧損，所以聚變后的原子的總質(zhì)量數(shù)要減少
（2）第一代核反應(yīng)堆以鈾235為裂變?nèi)剂�，而在天然鈾中�?9%的鈾238不能被利用，為了解決這個問題，科學(xué)家們研究出快中子增殖反應(yīng)堆，使鈾238變成高效核燃料．在反應(yīng)堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時釋放出快中子，周圍的鈾238吸收快呂子后變成鈾239，鈾239（92239U）很不穩(wěn)定，經(jīng)過
兩
兩
次β次衰變后變成钚239（94239Pu），寫出該過程的核反應(yīng)方程式：
92239U→94239Pu+2-10e
92239U→94239Pu+2-10e
．
（3）如圖所示，位于光滑水平桌面上的小滑塊P和Q都可視為質(zhì)點，質(zhì)量分別為m和3m．Q與輕彈簧相連，若Q靜止，P以某一速度v向Q運動，并與彈簧發(fā)生碰撞．求P、Q速度相等時兩者的速度是多大？此時彈簧彈性勢能多大？

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年河南省信陽市新縣中學(xué)高三（下）月考物理試卷（3月份）（解析版） 題型：解答題

[物理--選修3-4]
（1）一振動周期為T、位于x=0處的波源從平衡位置開始沿y軸正方向做簡諧運動，該波源產(chǎn)生的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為v，關(guān)于在處的質(zhì)點P，下列說法正確的是______
A．質(zhì)點P振動周期為T，速度的最大值為v
B．若某時刻質(zhì)點P的速度方向沿y軸負(fù)方向，則該時刻波源速度方向沿y軸正方向
C．質(zhì)點P開始振動的方向沿y軸正方向
D．若某時刻波源在波峰，則質(zhì)點P一定在波谷
（2）一底面半徑為R的半圓柱形透明體的折射率為n=，橫截面如圖所示，O表示半圓柱形截面的圓心．一束極窄的光線在橫截面內(nèi)從AOB邊上的A點以60°的入射角入射，求：該光線從進(jìn)入透明體到第一次離開透明體時，共經(jīng)歷的時間（已知真空中的光速為c，；計算結(jié)果用R、n、c表示）．

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科目：高中物理 來源：2011年江蘇省無錫市高考物理一模試卷（解析版） 題型：解答題

選做題
B、（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是：______
A、水面上的膜在陽光照射下會呈現(xiàn)彩色，這是由于光的干涉造成的色散現(xiàn)象
B、根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知，變化的電場周圍一定可以產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場
C、相對論認(rèn)為，相對于任何參考系，光速都是一樣的
D、在測定單擺周期時，為減小實驗誤差，最好在小球經(jīng)過最大位移處時開始計時
（2）一列簡諧橫波沿x軸傳播，圖甲是t=3s時的波形圖，圖乙是波上x=2m處質(zhì)點的振動圖線．則該橫波的速度為______m/s，傳播方向為______．

（3）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所示，O為圓心，已知玻璃的折射率為，當(dāng)光由玻璃射向空氣時，發(fā)生全反射的臨界角為多大？一束與MN平面成45的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．則從MN射出的光束的寬度為多少？
C、（選修模塊3-5）
（1）以下有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述中，正確的是：______
A、一束光照射到某金屬表面時，能發(fā)生光電效應(yīng)，此時若減弱照射光的強度，則很有可能不能發(fā)生光電效應(yīng)
B、物質(zhì)波既是一種電磁波，又是一種概率波
C、氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，同時電子的動能增加，電勢能減小
D、在核聚變反應(yīng)中，由于要釋放能量，發(fā)生質(zhì)量虧損，所以聚變后的原子的總質(zhì)量數(shù)要減少
（2）第一代核反應(yīng)堆以鈾235為裂變?nèi)剂�，而在天然鈾中�?9%的鈾238不能被利用，為了解決這個問題，科學(xué)家們研究出快中子增殖反應(yīng)堆，使鈾238變成高效核燃料．在反應(yīng)堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時釋放出快中子，周圍的鈾238吸收快呂子后變成鈾239，鈾239（92239U）很不穩(wěn)定，經(jīng)過______次β次衰變后變成钚239（94239Pu），寫出該過程的核反應(yīng)方程式：______．
（3）如圖所示，位于光滑水平桌面上的小滑塊P和Q都可視為質(zhì)點，質(zhì)量分別為m和3m．Q與輕彈簧相連，若Q靜止，P以某一速度v向Q運動，并與彈簧發(fā)生碰撞．求P、Q速度相等時兩者的速度是多大？此時彈簧彈性勢能多大？


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