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    如图5-11所示,位于竖直平面上的1/4圆弧轨道AB光滑无摩擦,半径为R，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5-11

    (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-mg=,FN=3mg,解得vb=.

    (2)小球离开B点做平抛运动,H-R=gt2,s=vbt,联立求得s=.

    (3)将s=变形得s=,由此可知当2R-H=0,即时,s最大为H.

    答案：(1)  (2)  (3)  H

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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    实验题
    在“验证牛顿运动定律”的实验中，采用如图1所示的实验装置．
    小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．
    （1）当M与m的大小关系满足
    M远大于m
    M远大于m
    时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．
    （2）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该作a与
    1
    M
    1
    M
    的图象．
    （3）如图2所示为甲同学根据测量数据作出的a-F图线，说明实验存在的问题是
    没有平衡摩擦力或平衡时角度过小．
    没有平衡摩擦力或平衡时角度过小．
    ．
    （4）某同学在做加速度和力、质量的关系的实验中，测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示：
    F
    N
    		 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
    a/（m?s-2） 0.11 0.19 0.29 0.40 0.51
    请根据表中的数据在坐标纸中作出a-F图象（图3）；
    （5）图象的斜率的物理意义是
    小车的总质量的倒数
    小车的总质量的倒数
    ；
    （6）在“探究两个共点力的合成”实验中，某小组做实验时得出如图4所示的图（O为橡皮条与细绳套的结点）．图中
    F
    F
    是F1与F2合力的实验值，为使橡皮筋沿竖直方向伸长，那么互成角度的两弹簧秤所施的力F1和F2必须
    C
    C
    ．
    A．等大  B．互相垂直  C．水平分力，等大反向  D．竖直分力等大
    （7）做匀变速直线运动的小车带动纸带通过电火花计时器，打出的部分计数点如图5所示．每相邻两点间还有四点未画出来，电火花计时器使用的是220V、T=0.02s的交流电，求：电火花计时器打第2个计数点时，小车的速度v2=
    0.49
    0.49
    m/s，小车的加速度a=
    0.88
    0.88
    m/s2．（结果保留两位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （1）图1是某同学在做研究匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．
    ①已知打点计时器电源频率为50Hz，A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图1中读出A、B两点间距s=
    0.70
    0.70
    ；C点对应的速度是
    0.100
    0.100
     （计算结果保留三位有效数字）．
    ②如果当时电网中交变电流的频率实际是f=51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比
    偏小
    偏小
    （选填：偏大、偏小或不变）．
    （2）某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验时，设计了如图2甲所示的实验装置．所用的钩码的质量都是30g．他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在了下面的表中．（弹力始终未超过弹性限度，取g=10m/s2）
    砝码质量M（g） 0 30 60 90 120 150
    弹簧总长L（cm） 6.00 7.15 8.34 9.48 10.64 11.79
    ①试根据这些实验数据，在图2乙所示的坐标纸上作出砝码质量M与弹簧总长度L之间的函数关系图线．
    ②上一问所得图线的物理意义是：
    图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比．
    图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比．

    ③该弹簧劲度系数k=
    25.9
    25.9
     N/m．（结果保留两位有效数字）

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    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：2010-2011学年四川省南充市高三第二次模拟考试物理卷 题型：实验题

    I (6分)利用图10中所示的装置可以研究自由落体运动.实验中需要调整好仪器,接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落.打点计时器会在纸带上打出一系列的小点.

    (1) 为了测得重物下落的加速度,还需要的实验器材有_____.(填入正确选项前的字母)

    A.天平  B.秒表  C.刻度尺

    (2) 若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值,而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因: ____________________.

    II(5分)为了测量电源的电动势和内阻，在实验室里我们通常采取图11甲所示电路测量，请根据该电路图在图11乙中连接实物图.

    III(6分)某同学设计了一个测定激光波长的实验装置如图12甲所示，激光器发出的一束直径很小的红色激光进入一个一端装有双缝、另一端装有感光片的遮光筒,感光片的位置上出现一排等距的亮点,图12乙中的黑点代表亮点的中心位置.

    (1) 通过量出相邻光点的距离可算出激光的波长，据资料介绍，若双缝的缝间距离为a,双缝到感光片的距离为感光片上相邻两光点间的距离为b，则光的波长.该同学测得L=1.0000m,双缝间距a =0.22mm，用带10分度游标的卡尺测感光片上的光点间距时,尺与点的中心位置如图12乙所示.图12乙中第一个光点到第四个光点的距离是__________mm.实验中激光的波长 =________m(保留两位有效数字）

    (2) 如果实验时将红激光换成蓝激光,屏上相邻两光点间的距离将_______.(选填变大、变小、不变）

     

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    I (6分)利用图10中所示的装置可以研究自由落体运动.实验中需要调整好仪器,接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落.打点计时器会在纸带上打出一系列的小点.

    (1) 为了测得重物下落的加速度,还需要的实验器材有_____.(填入正确选项前的字母)

    A.天平  B.秒表  C.刻度尺

    (2) 若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值,而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因: ____________________.

    II(5分)为了测量电源的电动势和内阻，在实验室里我们通常采取图11甲所示电路测量，请根据该电路图在图11乙中连接实物图.

    III(6分)某同学设计了一个测定激光波长的实验装置如图12甲所示，激光器发出的一束直径很小的红色激光进入一个一端装有双缝、另一端装有感光片的遮光筒,感光片的位置上出现一排等距的亮点,图12乙中的黑点代表亮点的中心位置.

    (1) 通过量出相邻光点的距离可算出激光的波长，据资料介绍，若双缝的缝间距离为a,双缝到感光片的距离为感光片上相邻两光点间的距离为b，则光的波长.该同学测得L=1.0000m,双缝间距a =0.22mm，用带10分度游标的卡尺测感光片上的光点间距时,尺与点的中心位置如图12乙所示.图12乙中第一个光点到第四个光点的距离是__________mm.实验中激光的波长 =________m(保留两位有效数字）

    (2) 如果实验时将红激光换成蓝激光,屏上相邻两光点间的距离将_______.(选填变大、变小、不变）

     

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