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如图5-8所示,位于竖直平面上的1/4圆弧轨道AB光滑无摩擦,O点为圆心,A点距地面高度为H.质量为m的小球从A点由静止释放,通过B点时对轨道的压力为3mg,最后落在地面C处.不计空气阻力,求:

图5-8

(1)小球通过B点的速度;

(2)小球落地点C与B点的水平距离s;

(3)比值为多少时,C与B点的水平距离s最大,最大值是多少.

解析:(1)小球在竖直面内做圆周运动,通过B点时有,FN=3mg,解得.

(2)小球离开B点做平抛运动,,s=vBt,联立求得.

(3)将变形得,由此可知当2R-H=0,即时,s最大为H.

答案:(1)  (2)  (3)      H

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

Ⅰ.气垫导轨工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,故滑块运动时受到的阻力大大减小,可以忽略不计.为了探究做功与物体动能之间的关系,在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块,滑块的一端与轻弹簧相接,弹簧另一端固定在气垫导轨的一端,将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置(如图1),使弹簧处于自然状态时,滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置,与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间.实验步骤如下:精英家教网
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d;
②在气垫导轨上适当位置标记一点A(图中未标出,AP间距离远大于d),将滑块从A点由静止释放.由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t;
③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度V;
④更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤②③,记录弹簧劲度系数及相应的速度V,如下表所示:
弹簧劲度系数 k 2k 3k 4k 5k 6k
V (m/s) 0.71 1.00 1.22 1.41 1.58 1.73
V2 (m2/s2 0.50 1.00 1.49 1.99 2.49 2.99
V3 (m3/s3 0.36 1.00 1.82 2.80 3.94 5.18
(1)测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图2所示,读得d=
 
m;
(2)用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式V=
 

(3)已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中,弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比,根据表中记录的数据,可得出合力对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度V的关系是
 

Ⅱ.现已离不开电视、手机等电子产品,但这些产品生产过程中会产生含多种重金属离子的废水,这些废水是否达标也引起了人们的关注.某同学想测出学校附近一工厂排出废水的电阻率,以判断废水是否达到排放标准(一般工业废水电阻率的达标值为ρ≥200Ω?m).图甲为该同学所用盛水容器,其左、右两侧面为带有接线柱的金属薄板(电阻极小),其余四面由绝缘材料制成,容器内部长a=40cm,宽b=20cm,高c=10cm.他将水样注满容器后,进行以下操作:精英家教网
(1)他先后用多用电表欧姆档的“×1k”、“×100”两个档位粗测水样的电阻值时,表盘上指针如图乙中所示,则所测水样的电阻约为
 
Ω.
(2)他从实验室中找到如下实验器材更精确地测量所取水样的电阻:
A.电流表(量程5mA,电阻RA=800Ω)
B.电压表(量程15V,电阻RV约为10.0kΩ)
C.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)
D.电源(12V,内阻约10Ω)
E.开关一只、导线若干
请用笔线代替导线帮他在图丙中完成电路连接.
(3)正确连接电路后,这位同学闭合开关,测得一组U、I数据;再调节滑动变阻器,重复上述测量得出一系列数据如下表所示,请你在图丁的坐标系中作出U-I关系图线.
U/V 2.0 3.8 6.8 8.0 10.2 11.6
I/mA 0.73 1.36 2.20 2.89 3.66 4.15
(4)由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为
 
Ω?m.据此可知,所测水样在电阻率这一指标上
 
(选填“达标”或“不达标”).

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)2008年5月12日14时28分,四川省汶川县发生7.8级地震,它是由该地区两块断层受到挤压,造成剧烈上升及平行移动而形成的,属浅源地震.已知地震波分三种:纵波(P波),速度vp=9.9km/s;横波(S波),速度vs=4.5km/s;面波(L波),速度vL<vs,是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波,波长大、振幅强,只能沿地表传播,是造成建筑物强烈破坏的主要因素.
①位于震源上方的地区某中学实验室内有水平摆A和竖直摆B(如图1甲),地震发生时最先剧烈振动的是
B
B
摆.
②某市地震观测台记录到的地震曲线假若如图1乙所示,则由图可知a、b、c三种波形各对应的地震波是a
P波
P波
;b
S波
S波
;c
L波
L波
.若在曲线图上测得P波与S波的时间差为5.4s,则地震观测台距震源的距离为
45km
45km
.(结果保留两位有效数字)
(2)实验室有如下器材:
电流表A1:满偏电流约500 μA,内阻约500Ω;
电流表A2:量程0~300 μA,内阻1000Ω;
电流表A3:量程0~1mA,内阻100Ω;
定值电阻R0:阻值1kΩ;
滑动变阻器R:0~5Ω,额定电流2A;
电池:电动势2V,内阻不计;电键,导线若干.
要较精确地测出A1表的内阻和满偏电流
①在图2方框内画出测量所使用的电路.
②应读取的物理量是:
A1表满偏时,A2表的读数I2、A3表的读数I3
A1表满偏时,A2表的读数I2、A3表的读数I3

③用这些量表示的A1表的满偏电流Ig=
I3-I2
I3-I2
,A1表的内阻rg=
I2RA2
I3-I2
I2RA2
I3-I2

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图4-5-8所示,位于斜面上的物块m在沿斜面向上的力F的作用下,处于静止状态.则斜面作用于物块的静摩擦力

A.方向可能沿斜面向上                                                  B.方向可能沿斜面向下

C.大小可能等于零                                                        D.大小可能等于F

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科目:高中物理 来源: 题型:

五个共点力作用于O点,五个力的矢量位于一个正六边形的两条边和三条对角线上.如图1-5-8所示,其中F3=10 N,则这五个力的合力大小应为多大?

   图1-5-8

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