如圖12所示，小車上有固定支架，一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球用輕質(zhì)細(xì)繩拴掛在支架上的O點(diǎn)處，且可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，線長為L.現(xiàn)使小車與小球一起以速度v0沿水平方向向左勻速運(yùn)動，當(dāng)小車突然碰到矮墻后，車立即停止運(yùn)動，此后小球上升的最大高度可能是（　　）?

圖12

BCD?


解析:

若小球動能全部轉(zhuǎn)化為重力勢能，小球上升的最大高度h0有：mgh0=mv02，即h0=由于小球可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，其能否做完整的圓周運(yùn)動，由小球在最低點(diǎn)獲得的水平速度v0決定：如果小球在最低點(diǎn)的水平速度足夠大時(shí)，小球就能完成整個(gè)圓周運(yùn)動(能過最高點(diǎn))；否則小球不能達(dá)到最高點(diǎn).設(shè)小球能繞O點(diǎn)做完整的圓周運(yùn)動，其過最高點(diǎn)時(shí)的速度為v，則有mg≤若恰好過最高點(diǎn)時(shí)，繩無拉力，小球做圓周運(yùn)動的向心力由重力提供，即有mg=小球在做圓周運(yùn)動過程中，機(jī)械能守恒有：mg2L=mv02-mv2，解以上各式得h≥所以，若v0≥時(shí)，小球達(dá)到最高點(diǎn)的速度v≥其上升的最大高度h=2L<若v<時(shí)，小球不能達(dá)到最高點(diǎn)，其動能全部轉(zhuǎn)化為重力勢能，上升的最大高度h=h0=

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)使用了如圖1所示的裝置，計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率為50Hz．
（1）該同學(xué)得到一條紙帶，在紙帶上取連續(xù)的六個(gè)點(diǎn)，如圖1所示，自A點(diǎn)起，相鄰兩點(diǎn)間的距離分別為10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，則打E點(diǎn)時(shí)小車的速度為vE=
0.85
0.85
m/s，小車的加速度為a=
5.0
5.0
m/s2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（2）該同學(xué)要探究小車的加速度a、質(zhì)量M和拉力F的關(guān)系，在探究加速度a 和質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)應(yīng)該保持
拉力F
拉力F
不變；在探究加速度a和拉力F的關(guān)系，應(yīng)該保持
小車質(zhì)量M
小車質(zhì)量M
不變．
（3）實(shí)驗(yàn)中，以下做法正確的是：
B
B

A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將重物用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，后接通電源
D．“重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量”這一條件如不滿足，對探究過程也不會產(chǎn)生影響
（4）該同學(xué)通過數(shù)據(jù)的處理作出了a-F圖象，如圖2所示，則圖中的直線不過原點(diǎn)的原因是
平衡摩擦力過度
平衡摩擦力過度
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?江蘇一模）“物體所受的合力減小，物體的運(yùn)動速度就一定減小嗎？”某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究這一問題：先調(diào)節(jié)斜面傾角，使小車不受拉力時(shí)可近似做勻速運(yùn)動，然后將一根橡皮筋一端固定，另一端系在小車上，將小車?yán)娇拷螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置．啟動打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并從靜止起釋放小車，得到如圖乙所示的紙帶．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，紙帶上各點(diǎn)為連續(xù)打出的點(diǎn)，紙帶上某點(diǎn)P與其相鄰點(diǎn)間距離分別為
x
 
1
、
x
 
2
．

（1）該同學(xué)用
x
 
1
+
x
 
2
2T
來計(jì)算打點(diǎn)P時(shí)小車速度的大小，可以這樣計(jì)算的理由是：
當(dāng)時(shí)間很短時(shí)，可以用平均速度去代替瞬時(shí)速度
當(dāng)時(shí)間很短時(shí)，可以用平均速度去代替瞬時(shí)速度
．這樣計(jì)算得到的結(jié)果與真實(shí)值相比
偏小
偏小
（填“偏大”或“偏小”）．
（2）從紙帶上選取若干點(diǎn)進(jìn)行測量和計(jì)算，得出這些點(diǎn)對應(yīng)的速度v和時(shí)刻t，如下表：
時(shí)刻t/s 0 0.12 0.18 0.24 0.30 0.36 0.42 0.50 0.60
速度v/（m?s-1） 0 0.50 0.70 0.86 0.94 0.98 0.98 0.98 0.98
請根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出小車的v-t圖象．

（3）通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，可以得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
物體所受合力減小，物體運(yùn)動的速度不一定減�。�
物體所受合力減小，物體運(yùn)動的速度不一定減�。�
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

 (2013·陜西質(zhì)檢)如圖12所示，一輛小車靜止在水平面上，在小車上放一個(gè)質(zhì)量m＝8 kg的物體，它被一根水平方向上拉伸了的彈簧拉住而靜止在小車上，這時(shí)彈簧的彈力為6 N�，F(xiàn)沿水平向右的方向?qū)π≤囀┮宰饔昧Γ剐≤囉伸o止開始運(yùn)動起來，運(yùn)動中加速度由零逐漸增大到 1 m/s2，隨即以1 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動。以下說法正確的是(　　)

A．物體受到的摩擦力一直減小

B．當(dāng)小車加速度大小為0.75 m/s2時(shí)，物體不受摩擦力作用

C．物體與小車始終保持相對靜止，彈簧對物體的作用力始終沒有發(fā)生變化

D．小車以1 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動時(shí)，物體受到的摩擦力為8 N

圖12

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科目：高中物理 來源：2013屆浙江省上杭一中高三下學(xué)期第一次月考物理試卷（帶解析） 題型：實(shí)驗(yàn)題

（18分。6+12=18）
（1）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來驗(yàn)證“加速度與力的關(guān)系”.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連在小車的左端.將數(shù)字測力計(jì)固定在小車上，小車放在長木板上.在數(shù)字測力計(jì)的右側(cè)拴有一細(xì)線，細(xì)線跨過固定在木板邊緣的定滑輪與一重物相連，在重物的牽引下，小車在木板上加速運(yùn)動，數(shù)字測力計(jì)可以直接顯示細(xì)線拉力的大小.

①采用數(shù)顯測力計(jì)測量細(xì)線拉力與用重物重力代替拉力的方法相比     （填選項(xiàng)前的字母）
A．可以不用平衡摩擦力
B．直接測量小車（包括測力計(jì)）所受的拉力， 可以減少誤差
C．利用此實(shí)驗(yàn)裝置不用測量重物的質(zhì)量
D．重物的質(zhì)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車和數(shù)顯測力計(jì)的總質(zhì)量
②下圖是某同學(xué)在此實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶，其中兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50HZ，則小車運(yùn)動的加速度a=_______m/s2.

③保持小車和數(shù)字測力計(jì)的總質(zhì)量一定，改變鉤碼的質(zhì)量，測出相應(yīng)的加速度．采用圖象法處理數(shù)據(jù)．請同學(xué)們根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出a—F圖象.
 
(2).實(shí)驗(yàn)桌上有下列儀器

A．待測電源（電動勢約3V，內(nèi)阻約7Ω）；
B．直流電流表（量程0～0.6～3A，0.6A擋的內(nèi)阻約0.5Ω，3A擋的內(nèi)阻約0.1Ω；）
C．直流電壓表（量程0～3～15V，3V擋的內(nèi)阻約5kΩ，15V擋內(nèi)阻約25kΩ）；
D．滑動變阻器（阻值范圍為0～15Ω，允許最大電流為1A）；
E．滑動變阻器（阻值范圍為0～1000Ω，允許最大電流為0.2A）；
F．開關(guān)、導(dǎo)線若干；
G．小燈泡“4V  0.4A”。
請你解答下列問題：
①利用給出的器材測量電源的電動勢和內(nèi)阻，要求測量有盡可能高的精度且便于調(diào)節(jié)，應(yīng)選擇的滑動變阻器是________（填代號）。
②請將圖甲中的實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路圖；
③某同學(xué)根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，作出U-I圖象如圖乙中圖線a所示，由此可知電源的電動勢E=_______V，內(nèi)阻r=_________Ω；
④若要利用給出的器材通過實(shí)驗(yàn)描繪出小燈泡的伏安特性曲線，要求測量多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并畫出實(shí)驗(yàn)原理電路圖；
⑤將（4）步中得到的數(shù)據(jù)在同一U-I坐標(biāo)系內(nèi)描點(diǎn)作圖，得到如圖乙所示的圖線b，如果將此小燈泡與上述電源組成閉合回路，此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為____________W。

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