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如图3-9-14所示,质量为m的小球放在光滑的半径为0.4 m的半圆槽内,半圆槽以a=7.5 m/s2的加速度在水平面上运动,小球与槽相对静止时离槽底的高度为多大?(g取10 m/s2)

图3-9-14

解析:小球和槽的加速度都是水平方向,小球在槽底受到重力和支持力两个力的作用,都是竖直方向,不可能产生水平合力从而产生水平加速度,所以小球必然要上升到一定高处.对小球的受力分析如上图所示:重力mg、弹力F.我们只要求出弹力与竖直方向的夹角α,就可以利用几何关系解得小球与槽相对静止时离槽底的高度.

    由图中矢量关系得F=mgtanα.根据牛顿第二定律a==gtanα=7.5 m/s2.

    得到tanα=,  所以cosα=0.8.

    小球与槽相对静止时离槽底的高度是Δh=R(1-cosα)=0.08 m.

答案:0.08 m


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

用落体验证机械能守恒定律的实验

(1)为进行该实验,备有下列器材可供选择铁架台.打点计时器.复写纸片、纸带、低压直流电源.天平、秒表、导线、开关.其中不必要的器材是
天平、秒表、低压直流电源
天平、秒表、低压直流电源
.缺少的器材是
重锤、直尺、低压交流电源(或交流电源)
重锤、直尺、低压交流电源(或交流电源)

(2)若实验中所用重物的质量m=1㎏,打点时间间隔为0.02s,打出的纸带如图5-5-14所示,O.A.B.C.D为相邻的几点,测的OA=0.78cm.OB=1.79cm.OC=3.14cm.OD=4.90cm,查出当地的重力加速度g=9.80m/s2,则重物在B点时的动能EAB=
0.174
0.174
 J.从开始下落到B点的过程中,重物的重力势能减少量是
0.175
0.175
J,由此得出的结论是
在实验误差允许的范围内减少的物体重力势能等于其增加的动能,物体自由下落过程中机械能守恒
在实验误差允许的范围内减少的物体重力势能等于其增加的动能,物体自由下落过程中机械能守恒

(3)根据纸带算出相关各点的速度v量出下落的距离h,以
v22
为纵轴,以h为横轴画出的图线应是图2中的
C
C
,就证明机械能是守恒的,图象的些率代表的物理量是
重力加速度
重力加速度

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图10-9-14所示,一根柔软的弹性绳子右端固定,左端自由,A、BCD……为绳上等间隔的点,点间间隔为50cm.现用手拉着绳子的端点A使其上下振动,若A点开始向上,经0.1 s第一次达到最大位移,C点恰好开始振动.则

(1)绳中形成的向右传播的横波速度为多大?

(2)从A点开始振动,经多长时间J点第一次向下达到最大位移?

(3)画出当J点第1次向下达到最大位移时的波形图象.

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科目:高中物理 来源: 题型:

竖直放置的轻弹簧劲度系数为k,下端固定在地面上,上端与轻质薄平板相连,平板静止时处于B处,与地面间的距离为H2,如图1-9-14所示.现将一质量为m的物块从图中的A处(与地面间的距离为H1)从静止释放,物块落在平板中心后与平板一起向下运动,C处是物块所受合力等于零的位置,D处是物块运动所到达的最低点,此时平板与地面间的距离为H3.已知重力加速度为g,不计空气阻力.

图1-9-14

(1)在物块向下运动的过程中,动能和势能不断地发生转化.比如物块由A运动到B的过程,物块的重力势能转化为物块的动能.请你叙述物块由B运动到C和由C运动到D两个过程中能量的转化情况.

(2)求物块的速度达到最大时,平板与地面间的距离h.

(3)求弹簧弹性势能的最大值.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图2-9-14所示的电路中,电阻R3=4 Ω,两电表均为理想电表.电流表的示数为0.75 A,电压表的示数为2 V.由于某种原因使电路中有一只电阻发生断路,使电流表的示数变为0.8 A,电压表的示数变为3.2 V.问:

(1)哪一只电阻发生了断路?

(2)电源的电动势和内阻分别是多少?

图2-9-14

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