如下圖甲所示,為同一豎直平面內(nèi)兩正對(duì)著的相同的半圓形光滑軌道,相隔一定的距離,虛線沿豎直方向,一小球能在其間運(yùn)動(dòng)。今在最高點(diǎn)A與最低點(diǎn)B各放一個(gè)壓力傳感器,測試小球?qū)壍赖膲毫Γ⑼ㄟ^計(jì)算機(jī)顯示出來。當(dāng)軌道距離變化時(shí),測得最高點(diǎn)和最低點(diǎn)間的壓力差與距離x的關(guān)系如圖乙所示,g取10 m/s2,不計(jì)空氣阻力。求:

(1)小球的質(zhì)量為多少?

(2)若小球的最低點(diǎn)B的速度為20 m/s,為使小球能沿軌道運(yùn)動(dòng),x的最大值為多少?

(1)設(shè)軌道半徑為R,由機(jī)械能守恒定律:

mvb2=mg(2R+x)+mva2

在B點(diǎn):FN1-mg=m

在A點(diǎn):FN2+mg=m

兩點(diǎn)的壓力差:ΔFN=FN1-FN2=6mg+

由圖象得:截距6mg=6,得m=0.1 kg。

(2)因?yàn)閳D線的斜率k==1,所以R=2 m

球在A點(diǎn)不脫離的條件為va

由公式mvB2=mg(2R+x)+ mvA2,解得x=15 m。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

有四個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體A、B、C、D從原點(diǎn)同時(shí)向同一方向作直線運(yùn)動(dòng),物體A、B運(yùn)動(dòng)的x-t圖象如下圖甲所示,物體C、D運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示,由圖象可以判斷出物體A做的是
勻速直線
勻速直線
運(yùn)動(dòng);物體C做的是
初速為零的勻加速直線
初速為零的勻加速直線
運(yùn)動(dòng)(填“勻速直線”,“勻加速直線”或“勻減速直線”).在0-3s的時(shí)間內(nèi),物體B運(yùn)動(dòng)的位移為
10
10
m,物體D距C的最遠(yuǎn)距離為
22.5
22.5
m.

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科目:高中物理 來源: 題型:

在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況如下圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩.圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖.
(1)圖乙中的
F
F
是力F1和F2的合力的理論值;
F′
F′
是力F1和F2的合力的實(shí)際測量值.
(2)下列說法正確的是
CD
CD

A.兩根細(xì)繩必須等長   
B.兩分力F1和F2應(yīng)垂直,這樣便于準(zhǔn)確算出合力
C.同一次實(shí)驗(yàn)應(yīng)將橡皮條和細(xì)線的結(jié)點(diǎn)拉到相同的位置
D.本實(shí)驗(yàn)利用了等效替代法的科學(xué)方法.

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科目:高中物理 來源: 題型:

有一個(gè)教學(xué)用的可拆變壓器,如下圖甲所示,它有兩個(gè)外觀基本相同的線圈A、B,線圈外部還可以繞線.
(1)某同學(xué)用一多用電表的同一歐姆擋先后測量了A、B線圈的電阻值,指針分別對(duì)應(yīng)圖乙中的a、b位置,則A線圈的電阻為
24
24
Ω,由此可推斷
A
A
線圈的匝數(shù)較多(選填“A”或“B”).
(2)如果把它看做理想變壓器,現(xiàn)要測量A線圈的匝數(shù),提供的器材有:一根足夠長絕緣導(dǎo)線、一只多用電表和低壓交流電源,請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)的步驟填空:①用絕緣導(dǎo)線在線圈的外部或變壓器的鐵芯上繞制n匝線圈;
②將
A
A
線圈與低壓交流電源相連接;
③用多用電表的
交流電壓
交流電壓
擋分別測量A線圈的輸入電壓UA和繞制線圈的輸出電壓U
④則A線圈的匝數(shù)為
UA
U
n
UA
U
n

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

如下圖甲所示,有一銅棒,兩端間的電阻R很小,數(shù)量級(jí)為10-1Ω,現(xiàn)欲用伏安法測定其電阻,為了便于導(dǎo)線的連接,用金屬做了兩個(gè)“箍”套在銅棒的兩端,圖乙中的A、B表示兩個(gè)導(dǎo)電箍,電表都是理想電表.
(1)導(dǎo)電箍與銅棒之間存在的接觸電阻,接觸電阻 的數(shù)量級(jí)也為10-1Ω,與金屬棒的電阻在同一數(shù)量級(jí)上,所以接觸電阻對(duì)測量結(jié)果的影響是不能忽略的.請(qǐng)用r表示導(dǎo)電箍與銅棒間的接觸電阻,R表示銅棒自身電阻.根據(jù)圖乙的實(shí)物連線圖,在虛線框中畫出這個(gè)實(shí)物連線圖的電路.
(2)用圖乙所示的電路,得到的銅棒電阻的測量值與其真實(shí)值相比,測量值明顯偏大還是偏小?
偏大
偏大

(3)如果再做兩個(gè)同樣的導(dǎo)電箍C、D套在銅棒上,合理使用這四個(gè)導(dǎo)電箍A、B、C、D,另外再使用一把刻度尺,可以減少接觸電阻對(duì)測量結(jié)果的影響,就能夠較準(zhǔn)確地用伏安法測量出銅棒的電阻.仍用r表示導(dǎo)電箍與銅棒間的接觸電阻,R表示銅棒自身電阻.將實(shí)物連接圖連好(圖中未畫出),在虛線框中畫出這個(gè)實(shí)物連線圖的電路圖.

(4)將下面的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整.
Ⅰ.接好電路,調(diào)整滑動(dòng)變阻器,使得電壓表、電流表有合適的讀數(shù)U、I;
Ⅱ.用刻度尺測量
測量AB間的距離L,CD間的距離L'
測量AB間的距離L,CD間的距離L'
;
Ⅲ.銅棒的電阻測量值的表達(dá)式R=
U
I
?
L
L′
U
I
?
L
L′

Ⅳ.測量多組數(shù)據(jù),計(jì)算平均值.

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