【題目】如圖所示，將直徑為2R的半圓形導軌固定在豎直面內(nèi)的A、B兩點，直徑AB與豎直方向的夾角為60°。在導軌上套一質(zhì)量為m的小圓環(huán)，原長為2R、勁度系數(shù)的彈性輕繩穿過圓環(huán)且固定在A、B兩點。已知彈性輕繩滿足胡克定律，形變量相同時彈性勢能也相等，且彈性繩始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，不計一切摩擦。將圓環(huán)由A點正下方的C點靜止釋放，當圓環(huán)運動到導軌的最低點D點時，求

（1）圓環(huán)的速率v；

（2）導軌對圓環(huán)的作用力F的大小?

【答案】（1）（2）

【解析】

試題

（1）由幾何知識得，圓環(huán)在C點、D點時，彈性繩形變量相同，彈性勢能相等。由機械能守恒定律，有

3分

由幾何關(guān)系可知 2分

解得 3分

（2）圓環(huán)在D點受力如圖，彈性繩的彈力

1分

其中 1分

由牛頓第二定律，有

2分

解得 2分

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】振華同學用如圖8所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律。

（1）該實驗裝置中有兩處錯誤，分別是：__________和__________。

（2）振華同學在老師的指導下改正了實驗裝置中的錯誤后，將細繩對小車的拉力當作小車及車上砝碼受到的合外力，來驗證“合外力一定時加速度與質(zhì)量成反比”。

①實驗中，砝碼盤及盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量最好應為________。

A．10 g B．50 g C．100 g D．1 kg

②振華同學在實驗時用電磁打點計時器打了一條理想的紙帶，他按要求選取計數(shù)點后，在測量各相鄰兩計數(shù)點間的距離時不慎將紙帶撕成了幾段，如圖9所示，但他知道甲、乙屬于同一紙帶，則丙、丁、戊中屬于上述紙帶的是__________。

③已知打點計時器所用電源頻率為50 Hz，則由甲、乙紙帶可求得小車的加速度大小為_______m/s2(結(jié)果保留兩位小數(shù))。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（10分）

小明對2B鉛筆芯的導電性能感興趣，于是用伏安法測量其電阻值。

（1）圖1是部分連接好的實物電路圖，請用電流表外接法完成接線并在圖1中畫出。

（2）小明用電流表內(nèi)接法和外接法分別測量了一段2B鉛筆芯的伏安特性，并將得到的電流、電壓數(shù)據(jù)描到U-I圖上，如圖2所示。在圖中，由電流表外接法得到的數(shù)據(jù)點是用_______（填“О”或“×”）表示的。

（3）請你選擇一組數(shù)據(jù)點，在圖2上用作圖法作圖，并求出這段鉛筆芯的電阻為______Ω。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b分別系于一輕質(zhì)細桿的A點和B點，如圖所示，當輕桿繞軸AB以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，繩a與水平方向成θ角，繩b沿水平方向且長為l，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則下列說法正確的是（ ）

A. a繩張力可能為零

B. 如果繩都不斷，a繩的張力隨角速度的增大而增大

C. 當角速度，b繩將出現(xiàn)彈力

D. 若b繩突然被剪斷，a繩的彈力可能不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物理社團受“蛟龍?zhí)枴钡膯l(fā)，設計了一個測定水深的深度計。如圖，導熱性能良好的氣缸I、II內(nèi)徑相同，長度均為L，內(nèi)部分別有輕質(zhì)薄活塞A、B，活塞密封性良好且可無摩擦左右滑動，氣缸I左端開口。外界大氣壓強為p0，氣缸I內(nèi)通過A封有壓強為p0的氣體，氣缸II內(nèi)通過B封有壓強為2p0的氣體，一細管連通兩氣缸，初始狀態(tài)A、B均位于氣缸最左端。該裝置放入水下后，通過A向右移動的距離可測定水的深度。已知p0相當于10 m高的水產(chǎn)生的壓強，不計水溫變化，被封閉氣體視為理想氣體，求：

（i） 當A向右移動 時，水的深度h；

（ii）該深度計能測量的最大水深hm。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將一個力電傳感器連接到計算機上就可以測量快速變化的力．圖甲中O點為單擺的固定懸點，現(xiàn)將質(zhì)量為m=0.05kg的小擺球（可視為質(zhì)點）拉至A點，此時細線處于張緊狀態(tài)，釋放擺球，則擺球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)的A、C之間來回擺動，其中B點為運動中的最低位置，∠AOB=∠COB=θ；θ小于5°且是未知量．由計算機得到的細線對擺球的拉力大小F隨時間t變化的曲線如圖乙所示，且圖中t=0時刻為擺球從A點開始運動的時刻．試根據(jù)力學規(guī)律和題中所給的信息求：（取g=10m/s2）

①單擺的振動周期和擺長

②擺球運動過程中的最大速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了迎接太空時代的到來，美國國會通過一項計劃：在2050年前建造成太空升降機，就是把長繩的一端擱置在地球的衛(wèi)星上，另一端系住升降機，放開繩升降機能達地球上，人坐在升降機里，在衛(wèi)星上通過電動機把升降機拉到衛(wèi)星上，已知地球表面的重力加速度g=10m/，地球半徑R=6400km．地球自轉(zhuǎn)周期為T。求：

（1）某人在地球表面用體重計稱得重800N，站在升降機中，當升降機以加速度a=g（g為地球表面處的重力加速度）垂直地面上升，在某一高度時此人再一次用同一體重計稱得重為850N，忽略地球公轉(zhuǎn)的影響，求升降機此時距地面的高度。

（2）如果把繩的一端擱置在同步衛(wèi)星上，繩的長度至少為多長？（結(jié)果用g、R、T表達）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】北半球地磁場的豎直分量向下．如圖所示，在北京某中學實驗室的水平桌面上，放置邊長為L的正方形閉合導體線圈abcd，線圈的ab邊沿南北方向，ad邊沿東西方向．下列說法中正確的是

A. 若使線圈向東平動，則b點的電勢比a點的電勢低

B. 若使線圈向北平動，則a點的電勢比b點的電勢低

C. 若以ab為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，則線圈中感應電流方向為a→b→c→d→a

D. 若以ab為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，則線圈中感應電流方向為a→d→c→d→a

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為探究小燈泡的電功率P和電壓U的關(guān)系,小明測量小燈泡的電壓U和電流I，利用P=UI得到電功率。實驗所使用的小燈泡規(guī)格為“3.0 V 1.8 W”，電源為12 V的電池,滑動變阻器的最大阻值為10Ω.
（1）準備使用的實物電路如圖甲所示。請將滑動變阻器接入電路的正確位置.（用筆畫線代替導線）


（2）現(xiàn)有10Ω、20Ω和50Ω的定值電阻，電路中的電阻R1應選_______Ω的定值電阻。
（3）測量結(jié)束后，應先斷開開關(guān)，拆除_______兩端的導線,再拆除其他導線,最后整理好器材。
（4）小明處理數(shù)據(jù)后將P、U2描點在坐標紙上，并作出了一條直線，如圖乙所示。請指出圖象中不恰當?shù)牡胤?

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