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    (12分)如图12所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO′转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为R和H，筒内壁A点的高度为筒高的一半．内壁上有一质量为m的小物块．求：

    (1)当筒不转动时，物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小；

    (2)当物块在A点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度．

    解析：(1)物块静止时，对物块进行受力分析如图所示，设筒壁与水平面的夹角为θ.由平衡条件有

    Ff＝mgsinθ　　　FN＝mgcosθ

    由图中几何关系有    cosθ＝ ，  sinθ＝

    故有Ff＝，      FN＝

    (2)分析此时物块受力如图所示，由牛顿第二定律有

    mgtanθ＝mrω2.     其中tanθ＝，r＝，   可得ω＝ .

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网2008年9月25日21时10分，神舟七号飞船成功发射，共飞行2天20小时27分钟，绕地球飞行45圈后，于9月28日17时37分安全着陆．航天员翟志刚着“飞天”舱外航天服，在刘伯明的配合下，成功完成了空间出舱活动，进行了太空行走．出舱活动结束后，释放了伴飞卫星，并围绕轨道舱进行伴飞实验．神舟七号是由长征-2F运载火箭将其送入近地点为A，远地点为B的椭圆轨道上，实施变轨后，进入预定圆轨道，其简化的模拟轨道如图12所示．假设近地点A距地面高度为h，飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用的时间为t，地球表面的重力加速度为g，地球半径R，试求：
    （1）飞船在近地点A的加速度aA大小；
    （2）飞船在预定圆轨道上飞行的速度v的大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    【选做题】请从A、B两模块中选定一个模块作答，如都作答则按A模块评分，本题选择题4分，非选择题8分，共12分．
    A、（选修模块3-4）
    （1）图一中所示是用光学的方法来检查一物体表面平整程度的装置，其中A为标准平板，B为被检查的物体，C为单色入射光．如要说明能检查平面平整程度的道理，则需要用到下列哪些光学概念？
    A
    A

    A．反射和干涉B．全反射和干涉
    C．反射和衍射D．全反射和衍射
    （2）下列说法中正确的是
    CD
    CD

    A．x射线穿透物质的本领比γ射线更强
    B．红光由空气进入水中，波长变长、颜色不变
    C．狭义相对论认为物体的质量与其运动状态有关
    D．观察者相对于频率一定的声源运动时，接受到声波的频率可能发生变化
    （3）在某介质中形成一列简谐波，波向右传播，在0.1s时刻刚好传到B点，波形如图二中实线所示，且再经过0.6s，P点也开始振动．

    求：
    ①该列波的周期T；
    ②从t=0时刻起到P点第一次达到波峰时止，O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少？
    B、（选修模块3-5）
    （1）．人们在研究原子结构时提出过许多模型，其中比较有名的是枣糕模型和核式结构模型，它们的模型示意图如图所示．

    下列说法中正确的是
    B
    B

    A．α粒子散射实验与枣糕模型和核式结构模型的建立无关
    B．科学家通过α粒子散射实验否定了枣糕模型，建立了核式结构模型
    C．科学家通过α粒子散射实验否定了核式结构模型，建立了枣糕模型
    D．科学家通过α粒子散射实验否定了枣糕模型和核式结构模型，建立了波尔的原子模型
    （2）从氢气放电管可以获得氢原子光谱．1885年瑞士中学教师巴尔末对当时已发现的在可见光区的谱线做了分析，发现这些谱线的波长可以用一个公式表示．如果采用波长λ的倒数，这个公式可写作：
    1
    λ
    =Rn(
    1
    22
    -
    1
    n2
    )(n=3，4，5，6，…)(RH    为常数）
    自巴尔末系发现后，人们又在紫外区和红外区发现了一些新的谱线，这些谱线也可以用类似巴尔末的简单公式来表示，例如赖曼系公式：
    1
    λ
    =RH(
    1
    12
    -
    1
    n2
    )(n=2，3，4，5，…)    （RH为常数）
    1913年丹麦物理学家玻尔提出了著名的原子结构和氢光谱理论．上述两个公式中的n在波尔理论中被称为量子数．玻尔氢原子理论的能级图如图所示．

    阅读了上面的资料后，你认为巴尔末系是氢原子能级图中的
    B
    B

    A．线系I    B．线系II    C．线系III D．线系IV
    （3）在光滑水平面上有一个静止的质量为M的木块，一颗质量为m的子弹以初速度v0水平射入木块而没有穿出，子弹射入木块的最大深度为d．设子弹射入木块的过程中木块运动的位移为s，子弹所受阻力恒定．试证明：s＜d．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）某同学用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离为d，双缝到毛玻璃屏间距离为L，实验时先移动测量头（如图A所示）上的手轮，把分划线对准靠近最左边的第1条明条纹中心（如图D所示），并记下游标卡尺的读数x1（如图B所示），然后转动手轮，把分划线向右边移动，直到对准第7条明条纹中心（如图E所示）并记下游标卡尺读数x7（如图C所示）．游标卡尺的读数x1=
     
    mm，游标卡尺读数x7=
     
    mm．计算实验中所用单色光波长的表达式为
     
    ．
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    （2）如图为“探究碰撞中的不变量”实验装置，滑块A、B静止在水平气垫导轨上，两滑块间紧压一轻弹簧，滑块用绳子连接，绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动，轻弹簧掉落．现拍得闪光频率为10HZ的一组频闪照片．已知滑块A、B的质量分别为200g、300g．根据照片记录的信息可知，A、B离开弹簧后：
    ①A滑块动量大小为
     
    ；
    ②弹簧弹开后滑块AB的总动量为
     
    ；
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    （3）某兴趣小组的同学用一个柠檬做成水果电池．他们猜想此电池内阻可能较大，从而设计了一个如图所示电路来测定该电池的电动势和内电阻．实验中他们多次改变电阻箱的电阻值，记录了电阻箱的阻值及对应的电流计示数，并算出电流的倒数值，将数据填在如下的表格中．
    ①利用图象法处理数据可以减小实验误差，请用恰当的作图方案，在给出的坐标纸上作出图象．
    ②利用你作出的图象，可求出该柠檬电池的电动势为
     
    V，若不计电流计的电阻，则该电池的内阻为
     
    Ω．
    电阻R
    （KΩ）    		 电流I
    （μΑ）    		 电流的倒数-
    1
    I
    （×10-3μA-1）
    10 80 12.50
    8.0 98 10.20
    6.0 122 8.20
    5.0 145 6.90
    3.0 225 4.44
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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）①甲、乙、丙、丁四位同学在使用不同精度的游标卡尺和螺旋测微器测量物体的长度时，分别测量的结果如下：
    甲同学：使用游标为50分度的卡尺，读数为12.045cm
    乙同学：使用游标为10分度的卡尺，读数为12.04cm
    丙同学：使用游标为20分度的卡尺，读数为12.045cm
    丁同学：使用精度为“0.01mm”的螺旋测微器，读数为12.040mm
    从这些实验数据中可以看出读数肯定有错误的是
    甲
    甲
    同学．
    ②如图甲所示的装置测定弹簧的劲度系数，被测弹簧一端固定于A点，另一端B用细绳绕过定滑轮悬挂钩码，旁边竖直固定一最小刻度为mm的刻度尺，当挂两个钩码时，绳上一定点P对应刻度如图乙ab虚线所示，再增加一个钩码后，P点对应刻度如图乙cd虚线所示，已知每个钩码质量为50g，重力加速度g=9.80m/s2，则被测弹簧的劲度系数为
    70
    70
    N/m，挂三个钩码时弹簧的形变量为
    2.10
    2.10
    cm．

    （2）为了确定一卷金属漆包线的长度，可通过测定其电阻值和去掉漆层后金属导线的直径来实现．现仅有下列器材：
    A、待测漆包线：电阻值RL在40～50Ω之间，其材料的电阻率ρ=1.7×10-8Ω?m；
    B、毫安表mA：量程1mA，内阻RA=50Ω；  C、电压表V：量程6V，内阻RV=4kΩ；
    D、电源E：电动势约9V，内阻不计；     E、滑动变阻器R：阻值范围0～10Ω；
    F、螺旋测微器，开关S，导线若干．
    ①若这卷漆包线的电阻值为RL，金属导线的直径为d，金属电阻率为ρ，则这卷漆包线的长度L=
    πd2RL
    4ρ
    πd2RL
    4ρ
    （用RL、d、ρ表示）．
    ②为了尽可能准确地测定RL，要求两电表指针偏转至少达到满刻度的一半．同学们设计了以下四种不同的电路，其中合理的是
    C
    C
    ．

    ③实验中测得d=0.200mm，按合理的接法测量时，毫安表和电压表的示数如图丙所示，则毫安表的读数为
    0.60
    0.60
     mA，电压表的读数
    4.8
    4.8
     V，可求得该卷漆包线的长度 L=
    92
    92
     m．

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    科目：高中物理 来源：2008年普通高等学校招生统一考试物理试题（江苏卷） 题型：实验题

    B．(选修模块3-4)(12分)
    （1）一列沿着x轴正方向传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示。图甲中某质点的振动图象如图乙所示。质点N的振幅是         m，振动周期为         s，图乙表示质点     (从质点K、L、M、N中选填)的振动图象。该波的波速为           m／s。

    （2）惯性系S中有一边长为l的正方形(如图A所示)，从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是                  。

    （3）描述简谐运动特征的公式是x＝　　　　　　　。自由下落的篮球缓地面反弹后上升又落下。若不考虑空气阻力及在地面反弹时的能量损失，此运动　　　　　　　　 (填“是”或“不是”)简谐运动。

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