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(2011?湖北模拟)如图所示,m为在水平传送带上被传送的小物块(可视为质点),A为终端皮带轮,已知皮带轮半径为r,传送带与皮带轮间不会打滑.若物块被水平抛出,则A轮每秒的转数至少是(  )
分析:当物块恰好被水平抛出时,在皮带上最高点时由重力提供向心力,根据牛顿第二定律求出临界速度,再根据线速度与转速的关系求出A轮每秒的转数最小值.
解答:解:当物块恰好被水平抛出时,在皮带上最高点时由重力提供向心力,则由牛顿第二定律得:
     mg=m
v2
r
,得v=
gr

设此时皮带转速为n,则有2πnr=v,得到n=
v
2πr
=
1
g
r

所以若物块被水平抛出,A轮每秒的转数至少是
1
g
r

故选C
点评:本题运用牛顿第二定律和圆周运动规律分析临界速度问题.当一个恰好离开另一个物体时两物体之间的弹力为零,这是经常用到的临界条件.
练习册系列答案
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(2011?湖北模拟)2003年8月29日,火星、地球和太阳处于三点一线,上演“火星冲日”的天象奇观.这是6万年来火星距地球最近的一次,与地球之间的距离只有5576万公里,为人类研究火星提供了最佳时机.图示为美国宇航局最新公布的“火星大冲”的虚拟图.则有(  )

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(1)闭合开关S后,AB间场强的大小是多少?
(2)β粒子到达金属网B的最长时间是多少?
(3)切断开关S,并撤去金属B,加上垂直纸面向里、范围足够大的匀强磁场,磁感应强度为B,设加上磁场后β粒子仍能到达荧光屏,这时在荧光屏上发亮区的长度是多少?

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(2011?湖北模拟)一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系.实验装置如下图甲所示,在离地面高为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小刚球接触.将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹.
(1)若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s,则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为
Ep=
mgs2
4h
Ep=
mgs2
4h

(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据:
弹簧压缩量x/(cm) 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
小球飞行水平距离s/m 2.01 3.00 4.01 4.98 6.01 6.99
结合(1)问与表中数据,弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式应为
Ep=
104mgx2
h
Ep=
104mgx2
h

(3)完成实验后,该同学对上述装置进行了如下图乙所示的改变:(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;(II)将木板向右平移适当的距离固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板上得到痕迹P;(III)用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离为y.若已知木板与桌子右边缘的水平距离为L,则(II)步骤中弹簧的压缩量应该为
x=
L
200
h
y
x=
L
200
h
y


(4)若该同学在完成图乙实验的过程中,弹簧与桌子右边缘不垂直,用(3)问的方法计算得出的弹簧压缩量比实际
偏小
偏小
(选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”).

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