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如图3-10所示,光滑圆球半径为1 m,质量为5 kg,静止于图示位置,图中距离d为1.8 m,求竖直墙壁与台阶对球的支持力分别为多大?(取g=10 m/s2

图3-10

思路解析:如图所示,对圆球进行受力分析,设台阶对圆球的作用力为N1,竖直墙壁对圆球的作用力为N2,根据平衡条件,正交分解N1,可得到如下的方程:

又由几何知识知:cosθ=0.8,sinθ=0.6

所以得:N1=N,N2=N.

答案: N  N


练习册系列答案
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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: 题型:

(2011?绍兴二模)在测定玻璃砖折射率的实验中,教师给每位同学准备了木板、白纸、几种不同形状的玻璃、直尺、量角器、铅笔及大头针若干.
(1)某同学在纸上画出AO1直线,并在直线上适当位置处竖直插上P1、P2两枚大头针,放上玻璃砖,然后插上P3、P4大头针,其中确定P3大头针的位置的方法应当是
大头针P3能挡住P1、P2的像
大头针P3能挡住P1、P2的像

(2)某组同学将测得的实验数据记录到自己设计的下表中:
序号 入射角θ1 折射角θ2  入射角平均值
.
θ1
 
折射角平均值
.
θ2
 
sin
.
θ1
 
sin
.
θ2
 
 折射率
n=
sin
.
θ1
sin 
.
θ2
1 10° 6.7° 45° 26.23° 0.707 0.442 1.76
2 20° 13.3°
3 30° 19.6°
4 40° 25.2°
5 50° 30.7°
6 60° 35.1°
7 70° 38.6°
8 80° 40.6°
请问上表设计是否合理?并说明理由.
(3)甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa′,bb′与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示,其中甲、丙两同学用的矩形玻璃砖,乙同学用的是梯形玻璃砖,他们的其它操作均正确,且均以aa′,bb′为界面画光路图,则测定折射率方法正确的是
同学.

(4)从操作角度提出一条提高实验精确度的建议.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其面板结构如图1甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收的装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可显示物体的挡光时间,现用图乙所示装置做“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”的实验,图1乙中1为小钢球,2和3是固定在铁架台适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出,让小钢球从两个光电门正上方某高度处自由落下,光电门2和3各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s用游标卡尺测量小钢球的直径d,此时卡尺游标部分如图丙所示.
①读出小球的直径d=
5.015
5.015
cm.
②小钢球通过光电门2中心的速度v1=
1.0
1.0
m/s,小钢球通过光电门3中心的速度v2=
2.5
2.5
m/s.(保留两位有效数字)
③为子验证机械能守恒定律,除了计算小钢球通过光电门的速度外,还需要用工具直接测量的物理量有
C
C
(选填下列选项)
A.小钢球的质量  B.重力加速度  C.光电门2中心到3中心的高度  D.小钢球通过光电门2中心到3中心的时间

(2)现要求用下列提供的器材测量一节干电池的电动势E.干电池(电动势约为1.5V,内阻末知)电流表(量程为30mA,内阻约为10Ω)阻值为30Ω和40Ω的定值电阻各一个开关S1、S2,导线若干
①根据所给器材,在图2的两个电路原理图中,应选择图
.(填“甲”或“乙”)
②在所选择的电路中原理图中,R1应选择阻值为
40
40
Ω的定值电阻.
③若在用所选择的电路原理图测量中,闭合开关S1、S2时,电流表的读数如图2丙所示,闭合开关S1、断开S2时,电流表的读数如图2丁所示,则待测干电池的电动势E=
1.44
1.44
V(保留三位有效数字).

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科目:高中物理 来源: 题型:

单色细光束射到折射率n=的透明球表面,光束在过球心的平面内,入射角i=45°。研究经折射进入球内后又经内表面反射一次,再经球面折射后射出的光线,如图13-10所示(图上已画出入射光线和出射光线)。

图13-10

(1)在图上大致画出光线在球内的路径和方向。

(2)求入射光线与出射光线之间的夹角α。

(3)如果入射的是一束白光,透明球的色散情况与玻璃相仿,问哪种颜色光的α角最大,

哪种颜色光的α角最小?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1999年上海,11)如图3-5所示,竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧,两弹簧的一端各与小球相连,另一端分别用销钉MN固定于杆上,小球处于静止状态.设拔去销钉M瞬间,小球加速度的大小为12 m/s2.若不拔去销钉M而拔去销钉N瞬间,小球的加速度可能是(取g=10 m/s2)?

(A)22 m/s2,竖直向上       (B)22 m/s2,竖直向下

(C)2 m/s2,竖直向上        (D)2 m/s2,竖直向下

 

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