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(分)某兴趣小组用如题25图所示的装置进行实验研究。他们在水平桌面I固定一内径为d的椭圆形玻璃杯,杯口I放置一直径为d ,质量为m 的均匀薄圆板,板内放一质量为2m的物块。板中心,物块均在杯的轴线,则物体与板间动摩擦因数为c,不考虑板与杯口之间的摩擦力,重力加速度为g,不考虑板翻转。

(1)对板施加指向圆心的水平外力F,设物块与板间最大静摩擦力为L,若物块能在板上滑动. 求F应满足的条件

(2)如果对板施加的指向圆心的水平外力是作用时间极短的较大冲击力,冲量为I

  ①I应满足什么条件才能使物块从板上掉下?

  ② 物块从开始运动到掉下时的位移s为多少?

  ③根据s与L的关系式,说明要使s更小,冲量应如何改变

(1)    Ffmax

(2)

s

(3)分子有理化得

s

       根据上式结果知:I越大,s越小.


解析:

(1)设圆板与物块相对静止时,它们之间的静摩擦力为f,共同加速度为a

       由牛顿运动定律,有

       对物块  f=2ma        对圆板           Ffma

       两物相对静止,有  ffmax

得    F≤fmax

相对滑动的条件           Ffmax

(2)设冲击刚结束时圆板获得的速度大小为v0,物块掉下时,圆板和物块速度大小分别为v1v2.

由动量定理,有    Imv0

由动能定理,有

对圆板-2mgsd)=mv12mv02

对物块2mgs(2mv22-0

由动量守恒定律,有

mv0mv1+2mv2

要使物块落下,必须    v1v2

由以上各式得

Im

s

分子有理化得

s

       根据上式结果知:I越大,s越小.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

某兴趣小组为了测量一待测电阻RX的阻值,准备先用多用电表粗测出它的阻值,然后再用伏安法精确地测量.实验室里准备了以下器材:
A.多用电表
B.电压表Vl,量程6V,内阻约10kΩ
C.电流表Al,量程0.6A,内阻约0.2Ω
D.电流表A2,量程3A,内阻约0.02Ω
E.电源:电动势E=12V
F.滑动变阻器Rl,最大阻值10Ω,最大电流为2A
G.滑动变阻器R2,最大阻值50Ω,最大电流为0.1A
H.导线、电键若干
(1)在用多用电表粗测电阻时,该兴趣小组首先选用“×10”欧姆挡,其阻值如图甲中指针所示,为了减小多用电表的读数误差,多用电表的选择开关应换用
“×1”
“×1”
欧姆挡;
(2)按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时,其阻值如图乙中指针所示,则RX的阻值大约是
9
9
Ω;

(3)在用伏安法测量该电阻的阻值时,要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节,则在上述器材中应选出电流表和滑动变阻器分别是
CF
CF
(填器材前面的字母代号);
(4)在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(2011?海淀区一模)(1)“探究动能定理”的实验装置如图所示,当小车在两条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W0.当用4条、6条、8条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时,橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0…,每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出.关于该实验,下列说法正确的是
AC
AC

    A.某同学在一次实验中,得到一条记录纸带.纸带上打出的点,两端密、中间疏.出现这种情况的原因,可能是没有使木板倾斜或倾角太小.
    B.当小车速度达到最大时,橡皮筋处于伸长状态,小车在两个铁钉的连线处
    C.应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的最大速度
    D.应选择纸带上第一点到最后一点的一段计算小车的最大速度.
(2)某兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验前,提出了以下几种猜想:①W∝v,②W∝v2,③W∝
v
.他们的实验装置如图甲所示,PQ为一块倾斜放置的木板,在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点的速度).在刚开始实验时,有位同学提出,不需要测出物体质量,只要测出物体初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的读数就行了,大家经过讨论采纳了该同学的建议.

①请你简要说明为什么不需要测出物体的质量?
②让小球分别从不同高度无初速释放,测出物体初始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4…,读出小球每次通过Q点的速度v1、v2、v3、v4、…,并绘制了如图乙所示的L-v图象.若为了更直观地看出L和v的变化关系,他们下一步应怎么做?
(3)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下:
①用游标为20分度的卡尺测量其长度如图,由图可知其长度为
50.15
50.15
mm;
②用螺旋测微器测量其直径如右上图,由图可知其直径为
4.700
4.700
mm;
③用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为
220
220
Ω.
④该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R
电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω)
电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω)
电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ)
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
开关S
导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在右框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号.
⑤若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=
7.6×10-2
7.6×10-2
Ω?m.(保留2位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:

I、①用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示.该金属丝的直径是
1.705
1.705
mm
②用游标为50分度的卡尺,测定某圆筒的内径时,卡尺上的示数如图.可读出圆筒的内径为
52.12
52.12
 mm.

II、一兴趣小组用如图所示的“研究匀变速直线运动”的实验装置“探究加速度与物体的质量、物体受力的关系”.
(1)这个实验用钩码受到的重力大小代替轻绳拉力的大小,并以轻绳的拉力作为小车所受到的合外力.为此,采取了下列措施,其中必要的是
BD
BD

A.尽量使钩码的质量远大于小车的质量
B.尽量使钩码的质量远小于小车的质量
C.适当垫高长木板有滑轮的一端
D.适当垫高长木板固定有打点计时器的一端
(2)如图是某同学在实验中得到的符合实验要求的一条纸带,图中相邻两点时间间隔均为0.1s,测得的结果如图所示,则实验中小车的加速度a=
0.393
0.393
m/s2(结果保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:

(分)某兴趣小组用如题25图所示的装置进行实验研究。他们在水平桌面I固定一内径为d的椭圆形玻璃杯,杯口I放置一直径为d ,质量为m 的均匀薄圆板,板内放一质量为2m的物块。板中心,物块均在杯的轴线,则物体与板间动摩擦因数为c,不考虑板与杯口之间的摩擦力,重力加速度为g,不考虑板翻转。

(1)对板施加指向圆心的水平外力F,设物块与板间最大静摩擦力为L,若物块能在板上滑动. 求F应满足的条件

(2)如果对板施加的指向圆心的水平外力是作用时间极短的较大冲击力,冲量为I

  ①I应满足什么条件才能使物块从板上掉下?

  ② 物块从开始运动到掉下时的位移s为多少?

  ③根据s与L的关系式,说明要使s更小,冲量应如何改变

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