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11.将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力,图甲中O点为单摆的悬点,现将小球(可视为质点)拉到A点,此时细线处于张紧状态,释放摆球,则摆球在竖直平面内的ABC之间来回摆动,其中B点为运动中最低位置.∠AOB=∠COB=α,α很小且是未知量,图乙表示由计算机得到细线对摆球的拉力大小F随时间变化的曲线,据力学规律和题中信息(g取10m/s2)下列选项正确的是(  )
A.摆球质量约为0.05kgB.摆球质量约为0.5kg
C.摆动过程中的最大速度为0.4m/sD.摆动过程中的最大速度为0.28m/s

分析 小球在最高点时绳子的拉力最小,在最低点时绳子拉力最大,求出最高点和最低点绳子拉力的表达式,再结合动能定理或机械能守恒定律求出摆球的质量和最大速度.

解答 解:在最高点A,有:Fmin=mgcosθ=0.495N
在最低点B,有:Fmax=mg+$\frac{m{v}^{2}}{L}$
从A到B,滑块机械能守恒,有:mgR(1-cosθ)=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
代入数据得:m=0.05kg;v=0.28m/s
故AD正确,BC错误;
故选:AD

点评 解答本题的关键掌握单摆的运动规律,知道单摆的周期公式,以及会灵活运用机械能守恒定律、牛顿第二定律解题.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

1.某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r.请你根据实验测量绘出的U-I图线求出该电池的电动势E=1.5V,电阻r=0.5Ω.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

2.如图所示,轻质弹簧下挂重为500N的物体A,伸长了5cm,再挂上重为300N的物体B时又伸长了3cm,弹簧均在弹性限度内,若将连接A、B两物体的细绳烧断,使A在竖直面内做简谐运动,下列说法中正确的是(  )
A.最大回复力为300NB.最大回复力为500N
C.振幅为8cmD.振幅为5cm

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

19.如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框,在下列四种情况下,线框中会产生感 应电流的是(  )
A.如图甲所示,保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中向右运动
B.如图乙所示,保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中向下运动
C.如图丙所示,线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线转动
D.如图丁所示,线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

6.如图甲所示,在一高为h=0.85m的平台上固定一弹簧弹射器,解锁后将质量为m=0.5kg 的小球弹出,小球进入半径R=0.2m的光滑半圆形轨道,当小球运动到最高点A后水平拋 出,落地点C与A点的水平距离x=2.0m.小球可视为质点,不计所有摩擦阻力,g=10m/s2. 求:
(1)小球经过A点时的速度大小;
(2)弹簧弹射器解锁前的弹性势能EP
(3)若将半圆形轨道换成半径为r=0.5m的半圆形光滑管道(管道外径略大于内径,计算时可认为相等),如图乙所示,己知弹射器锁定时的弹性势能不变.求小球运动到最 高点D时对管道的压力大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

5.在粗糙的水平地面上有A、B两个物体以相同的初速度v0开始滑行.已知它们的质量之比mA:mB=1:2,与地面间的动摩擦因数μA:μB=2:1,则下列判断正确的是(  )
A.它们在地面上滑行时受到的摩擦力大小之比fA:fB=1:2
B.它们在地面上滑行的时间之比tA:tB=1:1
C.它们在地面上滑行的距离之比xA:xB=1:2
D.它们在地面上滑行的距离之比xA:xB=1:4

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

12.如图所示,光滑水平面上有一质量M=1.98kg的小车,车的B点右侧的上表面是粗糙水平轨道,车的B点的左侧固定以半径R=0.7m的$\frac{1}{4}$光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在B点相切.车的最右端D点固定轻质弹簧弹簧处于自然长度其左端正好对应小车的C点.B与C之间距离L=0.9m,1个质量m=2.0kg的小物块,置于车的B点,车与小物块均处于静止状态,突然有一质量m0=20g的子弹,以速度v0=50m/s击中小车并停留在车中,设子弹击中小车的过程时间极短,已知小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.50,g取10m/s2则,
(1)通过计算判断小物块是否能达到圆弧轨道的最高点A,并求当小物块再次回到B点时,小物块的最大速度大小;
(2)若已知弹簧被小物块压缩的最大压缩量x=10cm,求弹簧的最大弹性势能;
(3)求小物块与车最终相对静止时,它距B点的距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

9.地球的半径为R、质量是M,地面附近的物体重力加速度为g,万有引力常量为G.忽略地球自转的影响,则(  )
A.地球的第一宇宙速度是$\sqrt{gR}$
B.地球的第一宇宙速度是$\sqrt{\frac{GM}{R}}$
C.轨道为圆的地球卫星的速度都大于$\sqrt{gR}$
D.轨道为圆的地球卫星的速度都小于$\sqrt{\frac{GM}{R}}$

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

14.如图所示,质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑,物体与两斜面间的动摩擦因数相同,下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为W1和W2,则(  )
A.W1<W2B.W1=W2C.W1>W2D.无法判断

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同步练习册答案