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    质点P以O为圆心做半径为R的匀速圆周运动，如图2所示，周期为T．当P经过图中D点时，有一质量为m的另一质点Q，受到力F的作用从静止开始做匀加速直线运动．为使P、Q两质点在某时刻的速度相同，则F的大小应满足什么条件？


    见分析
    【试题分析】
    【解析】速度相同包括大小相等和方向相同．由质点P的旋转情况可知，只有当P运动到圆周上的C点时P、Q速度方向才相同．即质点P应转过周（n=0，1，2，3，…），经历的时间为
    t=T（n=0，1，2，3，…）
    质点P的速率为v=
    在同样的时间内，质点Q做匀加速直线运动，速度应达到v，由牛顿第二定律及速度公式得
    v=t
    联立以上三式，解得F=（n=0，1，2，3，…）
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    [物理--选修3-4]
    （1）一振动周期为T、位于x=0处的波源从平衡位置开始沿y轴正方向做简谐运动，该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v，关于在x=
    5vT
    2
    处的质点P，下列说法正确的是
    BCD
    BCD

    A．质点P振动周期为T，速度的最大值为v
    B．若某时刻质点P的速度方向沿y轴负方向，则该时刻波源速度方向沿y轴正方向
    C．质点P开始振动的方向沿y轴正方向
    D．若某时刻波源在波峰，则质点P一定在波谷
    （2）一底面半径为R的半圆柱形透明体的折射率为n=
    		3
    ，横截面如图所示，O表示半圆柱形截面的圆心．一束极窄的光线在横截面内从AOB边上的A点以60°的入射角入射，求：该光线从进入透明体到第一次离开透明体时，共经历的时间（已知真空中的光速为c，arcsin
    		3
    3
    =35°    ；计算结果用R、n、c表示）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （2011?无锡一模）选做题
    B、（选修模块3-4）
    （1）下列说法中正确的是：
    AC
    AC

    A、水面上的膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由于光的干涉造成的色散现象
    B、根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生稳定的磁场
    C、相对论认为，相对于任何参考系，光速都是一样的
    D、在测定单摆周期时，为减小实验误差，最好在小球经过最大位移处时开始计时
    （2）一列简谐横波沿x轴传播，图甲是t=3s时的波形图，图乙是波上x=2m处质点的振动图线．则该横波的速度为
    1
    1
    m/s，传播方向为
    左
    左
    ．

    （3）半径为R的半圆柱形玻璃，横截面如图所示，O为圆心，已知玻璃的折射率为
    		2
    ，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为多大？一束与MN平面成450的平行光束射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从MN平面上射出．则从MN射出的光束的宽度为多少？
    C、（选修模块3-5）
    （1）以下有关近代物理内容的若干叙述中，正确的是：
    C
    C

    A、一束光照射到某金属表面时，能发生光电效应，此时若减弱照射光的强度，则很有可能不能发生光电效应
    B、物质波既是一种电磁波，又是一种概率波
    C、氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增加，电势能减小
    D、在核聚变反应中，由于要释放能量，发生质量亏损，所以聚变后的原子的总质量数要减少
    （2）第一代核反应堆以铀235为裂变燃料，而在天然铀中占99%的铀238不能被利用，为了解决这个问题，科学家们研究出快中子增殖反应堆，使铀238变成高效核燃料．在反应堆中，使用的核燃料是钚239，裂变时释放出快中子，周围的铀238吸收快吕子后变成铀239，铀239（92239U）很不稳定，经过
    两
    两
    次β次衰变后变成钚239（94239Pu），写出该过程的核反应方程式：
    92239U→94239Pu+2-10e
    92239U→94239Pu+2-10e
    ．
    （3）如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视为质点，质量分别为m和3m．Q与轻弹簧相连，若Q静止，P以某一速度v向Q运动，并与弹簧发生碰撞．求P、Q速度相等时两者的速度是多大？此时弹簧弹性势能多大？

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    科目：高中物理 来源：2011-2012学年河南省信阳市新县中学高三（下）月考物理试卷（3月份）（解析版） 题型：解答题

    [物理--选修3-4]
    （1）一振动周期为T、位于x=0处的波源从平衡位置开始沿y轴正方向做简谐运动，该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v，关于在处的质点P，下列说法正确的是______
    A．质点P振动周期为T，速度的最大值为v
    B．若某时刻质点P的速度方向沿y轴负方向，则该时刻波源速度方向沿y轴正方向
    C．质点P开始振动的方向沿y轴正方向
    D．若某时刻波源在波峰，则质点P一定在波谷
    （2）一底面半径为R的半圆柱形透明体的折射率为n=，横截面如图所示，O表示半圆柱形截面的圆心．一束极窄的光线在横截面内从AOB边上的A点以60°的入射角入射，求：该光线从进入透明体到第一次离开透明体时，共经历的时间（已知真空中的光速为c，；计算结果用R、n、c表示）．

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    科目：高中物理 来源：2011年江苏省无锡市高考物理一模试卷（解析版） 题型：解答题

    选做题
    B、（选修模块3-4）
    （1）下列说法中正确的是：______
    A、水面上的膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由于光的干涉造成的色散现象
    B、根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生稳定的磁场
    C、相对论认为，相对于任何参考系，光速都是一样的
    D、在测定单摆周期时，为减小实验误差，最好在小球经过最大位移处时开始计时
    （2）一列简谐横波沿x轴传播，图甲是t=3s时的波形图，图乙是波上x=2m处质点的振动图线．则该横波的速度为______m/s，传播方向为______．

    （3）半径为R的半圆柱形玻璃，横截面如图所示，O为圆心，已知玻璃的折射率为，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为多大？一束与MN平面成45的平行光束射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从MN平面上射出．则从MN射出的光束的宽度为多少？
    C、（选修模块3-5）
    （1）以下有关近代物理内容的若干叙述中，正确的是：______
    A、一束光照射到某金属表面时，能发生光电效应，此时若减弱照射光的强度，则很有可能不能发生光电效应
    B、物质波既是一种电磁波，又是一种概率波
    C、氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增加，电势能减小
    D、在核聚变反应中，由于要释放能量，发生质量亏损，所以聚变后的原子的总质量数要减少
    （2）第一代核反应堆以铀235为裂变燃料，而在天然铀中占99%的铀238不能被利用，为了解决这个问题，科学家们研究出快中子增殖反应堆，使铀238变成高效核燃料．在反应堆中，使用的核燃料是钚239，裂变时释放出快中子，周围的铀238吸收快吕子后变成铀239，铀239（92239U）很不稳定，经过______次β次衰变后变成钚239（94239Pu），写出该过程的核反应方程式：______．
    （3）如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视为质点，质量分别为m和3m．Q与轻弹簧相连，若Q静止，P以某一速度v向Q运动，并与弹簧发生碰撞．求P、Q速度相等时两者的速度是多大？此时弹簧弹性势能多大？


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