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如图4-7-16所示,底座A上装有0.5 m的直立杆,其总质量为0.2 kg,杆上套有质量为m=0.05 kg的小环B,它与杆有摩擦.当环从底座上以4 m/s的速度飞起时,刚好能到达杆的顶端,g取10 m/s2.求:

图4-7-16

(1)在环升起过程中,底座对水平面压力为多大?

(2)环从杆顶落回底座需多少时 间?

解析:(1)对环受力分析,环在上升过程中受到竖直向下的重力和竖直向下的摩擦力,mg+f=ma,再由v02=2ah,联立解得f=0.3 N,根据牛顿第三定律,环对杆有竖直向上的摩擦力,大小为0.3 N.底座静止在地面上,受到重力、地面的支持力、环的摩擦力三个力的作用,由平衡条件得Mg=N+f,所以N=Mg-f=1.7 N.再由牛顿第三定律得,底座对水平面的压力为1.7 N.

(2)环回落时,受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,mg-f=ma′,所以a′=4 m/s2.根据位移公式h= a′t2得t== s=0.5 s.

答案:(1)1.7 N  (2)0.5 s


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学百米短跑成绩是12.6s.跑动过程中他在不同时刻的位置,以及他在每1s内的平均速度见表.
时刻/s 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 12.6
位置/m 0 1.0 3.0 8.5 16.5 26.0 36.5 47.0 56.5 65.5 74.5 84.0 94.0 100
平均速度/(m?s-1 1.0 2.0 5.5 8.0 9.5 10.5 10.5 9.5 9.0 9.0 9.5 10.0 10.0
根据表画出的图象如图所示.试根据图象讨论下列问题.

(1)在x-t图象[图(甲)]中,△x/△t表示什么?
(2)当△t→0时,Q→P,PQ变为P点的切线,切线的斜率表示什么?
(3)在根据平均速度与时间的关系画出的图象[图(乙)]中,每个细长的矩形面积表示什么?
(4)找出每个细长的矩形顶边的中点,连接这些中点形成如图(乙)所示的一条曲线.能否把它看做是v-t图象?简述理由.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

影响物质材料电阻率的因素很多.一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大;半导体材料的电阻率则随温度的升高而减小;
(1)如图(甲)是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,若用该电阻与电池(电动势E=1.5V,内阻不计)、电流表(量程为5mA、内阻Rg=100Ω)、电阻箱R′串联起来,连接成如图(乙)所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”.
①电流刻度较大处对应的温度刻度值
 
;(填“较大”或“较小”)
②若电阻箱阻值R′=50Ω,在丙图中空格处(5mA)对应的温度数值为
 
℃.
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(2)PTC元件由于材料的原因有特殊的导电特性,其电阻随温度变化关系复杂.现有一只由PTC元件做成的加热器,实验测出各温度下它的阻值,数据如下:
t/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
R/kΩ 14 11 7 3 4 5 6 8 10 14 16
加热器接到200V的电源上,在方格纸上已根据反复实验的大量实验数据作出了PTC加热器功率PR随温度t的变化关系曲线,已知PTC加热器器外表面向四周散热的功率为PQ=0.1(t-t0)瓦,其中t(单位为℃)为加热器的温度,t0为室温(本题取20℃).
①请在同一坐标平面内作出PQ与温度t之间关系的图象
②加热器工作的稳定温度为
 
℃;
③加热器保持工作稳定温度的原理为:
当温度稍高于稳定温度时:
 

当温度稍低于稳定温度时:
 
从而保持温度稳定.                        
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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网(1)如图(甲)是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,若用该电阻与电池(电动势E=1.5V,内阻不计)、电流表(内阻不计)、电阻箱R′串联起来,连接成如图(乙)所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”.
①电路中随着电阻R上温度是升高,电流表读数将
 
(减小、不变、增加),
②若电阻箱阻值R′=50Ω,请写出温度t与电流表电流I的关系式
 

(2)如果用该类元件做成一个加热器,将加热器接到200V的恒压电源上,实验测出各温度下它的阻值及其和产生的功率PR,数据如下:
t/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
R/kΩ 14 11 7 3 4 5 6 8 10 14 16
PR (W) 2.86 3.64 5.71 13.3 10.0 8.0 5 4 2.86 2.5
加热器产生的焦耳热功率PR将随着温度的升高而改变.但加热器同时也在向四周发散热量,其散热的功率PQ满足PQ=0.1(t-t0)瓦的规律,其中t(单位为℃)为加热器的温度,t0为室温(本题取20℃).当加热器产生的焦耳热功率PR和向四周散热的功率PQ相等时加热器温度保持稳定.
①请在上述表格中填上60℃温度时相应的功率PR,并在方格纸上作出PR和PQ与随温度t之间关系的图象.
②加热器工作的稳定温度为
 
℃.
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图4-7-16所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的.一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m1和m2的小球,当它们处于平衡状态时,质量为m1的小球与O点的连线与水平线夹角为α=60°.两个球的质量比为(  )?

 图4-7-16

?    A.  ?    B.    ?    C.    ?    D.

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