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如图4-3-8甲所示,一质量为m的物体,系于长度分别为l1、l2的两根细线上,l1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,l2水平拉直,物体处于平衡状态.

(1)现将l2线剪断,求剪断瞬时物体的加速度;

(2)若将图4-3-8甲中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图4-3-8乙所示,其他条件不变,物体的加速度又是多大?

图4-3-8

思路解析:在图甲、乙中,物体受到三个力作用,重力mg、细线l1或弹簧的拉力T1、细绳l2的拉力T2.在这三个力作用下物体处于平衡状态.由力的分解知识可得T1cosθ=mg,T1sinθ=T2,T2=mgtanθ.在图甲中剪断细线l2时,l1细线发生微小形变后,拉力发生突变,此时,重力与T1的合力不再沿水平方向,而是垂直l1斜向下.在图乙中,剪断l1的瞬间,弹簧的长度来不及变化,可以认为弹力的大小和方向没有变化,其合力仍水平向右,这两种情况下,物体受到合外力的大小和方向不同,从而产生不同的加速度.

答案:图甲中剪断细线l2,物体受力如图A,将重力分解为沿l1方向的分力T1=mgcosθ和垂直l1方向的分力F=mgsinθ.这个分力产生加速度a1

mgsinθ=ma1  a1=gsinθ.

图乙中,剪断l2的瞬间,重力和弹力的合力与T2=mgtanθ等大反向,如图B所示.

F=mgtanθ=ma2  a2=gtanθ.


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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)读出下面图1中游标卡尺与螺旋测微器的读数,游标卡尺读数为
16.60
16.60
mm,螺旋测微器读数为
5.693 (5.692-5.696)
5.693 (5.692-5.696)
mm.

(2)某同学在做验证机械能守恒定律的实验中,使用50Hz交变电流作电源,在打出的纸带上选择5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间还有4个点没有画出,他测量了C点到A点、和E点到C点的距离,如图1(丙)所示.则纸带上C点的速度vc=
1.9
1.9
m/s,重物的加速度为
9.6
9.6
m/s2.(结果保留两位有效数字)

(3)用一根细绳,一端系住一定质量的小球,另一端固定,使小球在水平面内做匀速圆周运动.现有两个这样的装置,如图2,甲和乙所示.已知a,b两小球转动的角速度大小相同,绳与竖直方向的夹角分别为37°和53°.则a、b两小球的转动半径Ra和Rb之比为
9:16
9:16
.(sin37°=0.6;cos37°=0.8)

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科目:高中物理 来源: 题型:

甲、乙两位同学在实验室中利用如图(a)所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内阻r,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录的是电流表A和电压表V1的测量数据,另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据,并根据数据描绘了如图7(b)所示的两条U—I图线,回答下列问题:

1.根据甲、乙两同学描绘的图线,可知                              (    )

A.甲图学是根据电压表V1和电流表A的数据

B.甲图学是根据电压表V2和电流表A的数据

C.乙图学是根据电压表V1和电流表A的数据

D.乙图学是根据电压表V2和电流表A的数据

2.图象中两直线的交点表示滑动变阻器的滑动触头P滑到了最      端(填“左”或“右”)

3.不改动下面实物图(图8)中已接导线,请按照实验原理图(图7a)在实物图中把需要连接的导线补画上。

4.根据图7(b),可以求出定值电阻R0=           Ω,电源电动势E=          V,内阻r=          Ω.

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学对电阻丝的电阻与哪些因素有关进行了实验探究,他对镍铬丝做了有关测量,数据如下表所示.

编号

金属丝直

D/mm

金属丝直径的

二次方D2/mm2

金属丝长

L/cm

电阻R

1

0.280

0.0784

100.00

16.30

2

0.280

0.0784

50.00

8.16

3

 

 

100.00

4.07

(1)他在第3组数据测量中,用螺旋测微器测金属丝直径时,示数如图K33-5甲所示,此示数为____________mm,并把对应的D2数据填入表中相应位置.

图K33-5

(2)图乙是他测量金属丝电阻的备选原理图,则该同学应选择电路________(选填“A”或“B”)进行测量,根据所选的原理图在图丙中用笔画线代替导线,将图中的仪器连接成完整的实验电路.

(3)请你认真分析表中数据,写出电阻RLD间的关系式R=__________(比例系数用k表示),并求出比例系数k=________Ω·m(结果保留三位有效数字).

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图4-3-8甲所示,弯曲部分ABCD是两个半径相等的圆弧,中间的BC段是竖直的薄壁细圆管(细圆管内径略大于小球的直径),分别与上下圆弧轨道相切连接,BC段的长度L可作伸缩调节.下圆弧轨道与地面相切,其中DA分别是上下圆弧轨道的最高点与最低点,整个轨道固定在竖直平面内.一小球多次以某一速度从A点水平进入轨道而从D点水平飞出.今在AD两点各放一个压力传感器,测试小球对轨道AD两点的压力,计算出压力差ΔF.改变BC的长度L,重复上述实验,最后绘得的ΔFL图象如图4-3-21乙所示.(不计一切摩擦阻力,g取10 m/s2)

 (1)某一次调节后,D点的离地高度为0.8 m,小球从D点飞出,落地点与D点的水平距离为2.4 m,求小球经过D点时的速度大小;

(2)求小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径.

图4-3-8

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