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2.如图所示,小球能在水平光滑滑杆上滑动,滑杆连同支架可以绕竖直轴转动,球通过弹簧与转动轴相连.当系统以角速度ω1匀速转动时,球离轴距离为r1=8cm.当系统角速度增加为ω2=$\frac{4}{3}$ω1时,球离轴距离为r2=9cm,则此弹簧的自然长度l0 为(  )
A.8.5 cmB.7 cmC.8 cmD.1 cm

分析 球做圆周运动时,由弹簧弹力提供向心力,根据向心力公式结合胡克定律列式即可求解.

解答 解:r1=8cm=0.08m,r2=9cm=0.09cm,
根据弹力提供向心力得:
$k({r}_{1}-{l}_{0})=m{{ω}_{1}}^{2}{r}_{1}$,
$k({r}_{2}-{l}_{0})=m{{ω}_{2}}^{2}{r}_{2}$,
联立解得:l0=0.07m=7cm,故B正确.
故选:B

点评 解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源,注意小球转动的半径等于弹簧的长度,不是弹簧的形变量.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

17.用圆锥摆可以粗略验证向心力F=m$\frac{{v}^{2}}{r}$的表达式.实验方法如下:细线一端固定在铁架台上,另一端悬挂一小刚球.将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使小钢球静止时正好位于圆心.用手带动小钢球使它沿纸上某个圆匀速转动起来(设此圆的半径为r),已知重力加速度为g.
(1)实验中需要测量小钢球n次经过某位置所需要的时间t以及悬点与小球间的竖直高度h.
(2)小钢球运动的线速度v=$\frac{2πr}{T}$
(3)要验证向心力公式成立,只需要验证等式$\frac{g}{h}=\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$成立即可.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

13.A、B两质点分别做匀速圆周运动,若在相同时间内,它们通过的弧长之比SA:SB=1:3而转过的角度之比φA:φB=3:1,则它们的线速度之比vA:vB=1:3;周期之比TA:TB=1:3,半径之比是1:9.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

10.(1)在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹.为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上ACD.
A.调节斜槽末端保持水平       
B.每次释放小球的位置必须不同
C.每次必须由静止释放小球
D.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
E.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)如图所示,某同学在研究平抛运动的实验中,在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后,又在轨迹上取出a、b、c、d四个点(轨迹已擦去).已知小方格纸的边长L=2.5cm.g取10m/s2.请你根据小方格纸上的信息,通过分析计算完成下面几个问题:
(1)根据水平位移,求出小球平抛运动的初速度v0=1.0m/s.
(2)小球运动到b点的速度是1.25m/s.
(3)从抛出点到b点所经历的时间是0.075s.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

17.用伏安法测量一电池的内阻,已知该待测电池的电动势E约为9V,内阻约数十欧,允许输出的最大电流为50mA,可选用的实验器材有:
电压表V2(量程10V,内阻约10kΩ);
电流表A1(量程50mA,内阻约10Ω);
滑动变阻器R(最大电阻300Ω);
保护电阻R1(阻值为200Ω,额定功率为0.125W);
保护电阻R2(阻值为220Ω,额定功率为1W);
开关S:导线若干.
(1)保护电阻选择R2(填“R1”或“R2”)
(2)在答题卡相应的虚线方框内画出合理的电路原理图;
(3)由U-I图线求得待测电池的内阻为50Ω.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

7.一平直木板C静止在光滑的水平面上,今有两小物块A和B分别以2v0和v0的初速度沿同一直线从长木板C两端相向水平地滑上长木板,如图所示.设物块A、B与长木板C间的动摩擦因数为μ,A、B、C三者质量相等.
(1)若A、B两物块不发生碰撞,则由开始滑上C到A、B都静止在C上为止,B通过的总路程为多少?
(2)为使A、B两物块不发生碰撞,长木板C至少多长?

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

14.用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律,实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量验证机械能守恒定律
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中没有必要进行或者操作不当的步骤是BCD.(将其选项对应的字母填在横线处)
(2)已知打点计时器所用电源的频率为50Hz.查得当地的重力加速度g=9.80m/s2.测得所用重物的质量为1.00kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,每两个计数点之间有四点未画出,另选连续的3个计数点A、B、C作为测量的点,如图2所示.经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为50.50cm、86.00cm、130.50cm.根据以上数据,计算出打B点时重物的瞬时速度vB=4.00m/s;重物由O点运动到B点,重力势能减少了8.43J,动能增加了8.00J(保留3位有效数字).并可得出的结论是在误差允许范围内,重锤自由下落机械能守恒.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

11.在水平地面上M点的正上方80m处,将S1球以初速度v1=30m/s水平向右抛出,同时在M点右方地面上N点处,将S2球以初速度v2斜向左上方抛出,两球恰在M、N连线的中点正上方相遇,且S2球的速度变化量为20m/s,不计空气阻力,g=10m/s2,则两球从抛出到相遇过程中,下列说法错误的是(  )
A.两球的速度变化量相等
B.抛出S2球的初速度方向与水平地面的夹角为37°
C.MN的距离为120m
D.两个小球都做匀变速运动

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.如图所示,从O点以10m/s水平初速度v0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为45°的斜面上的A点. 则物体完成这段飞行的时间是 (g=10m/s2)(  )
A.1sB.1.5sC.2sD.1.4s

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