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如下图所示,小球从光滑的圆弧轨道下滑至水平轨道末端时,光电装置被触动,控制电路会使转筒立刻以某一角速度匀速连续转动起来。转筒的底面半径为R,已知轨道末端与转筒上部相平,与转筒的转距离为L,且与转筒侧壁上的小孔的高度差为h;开始时转筒静止,且小孔正对着轨道方向. 现让一小;h;开始时转筒静止,且小孔正对着h球从圆弧轨道上的某处无初速滑下,若正好能钻入转筒的小孔(小孔比小球略大,小球视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g),求:

   (1)小球从圆弧轨道上释放时的高度H;

   (2)转筒的角速度ω.

解答:

(1)设小球离开轨道进入小孔的时间为t,则由平抛运动规律得

         

        小球在轨道上运动过程中机械能守恒,故有

        联立解得:

               

(2)在小球做平抛运动的时间内,圆筒必须恰好转整数转,小球才能钻进小孔,即

         

        所以…)

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

物体在空中下落的过程中,重力做正功,物体的动能越来越大,为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”,我们提供了如下图的实验装置.
(1)某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题:如图所示,设质量为m(已测定)的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的位移s,通过光电门时的速度v,试探究外力做的功mgs与小球动能变化量
12
mv2
的定量关系.
(2)某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数字.
①用天平测定小球的质量为0.50kg;
②用游标尺测出小球的直径为10.0mm;
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80.80cm;
④电磁铁先通电,让小球
吸在开始端
吸在开始端

电磁铁断电
电磁铁断电
,小球自由下落.
⑥在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10-3s,由此可算得小球经过光电门时的速度为
4
4
m/s.
⑦计算得出重力做的功为
4.02
4.02
J,小球动能变化量为
4.00
4.00
J.(g取10m/s2,结果保留三位有效数字)
(3)试根据在(2)中条件下做好本实验的结论:
在误差允许范围内,重力做的功与物体动能的变化量相等.
在误差允许范围内,重力做的功与物体动能的变化量相等.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(Ⅰ)物体在空中下落的过程中,重力做正功,物体的动能越来越大,为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”,我们提供了如图的实验装置.
(1)某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题:如图所示,设质量为m(已测定)的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的位移s,通过光电门时的速度v,试探究外力做的功mgs与小球动能变化量
12
mv2
的定量关系.
(2)某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数据.
①用天平测定小球的质量为0.50kg;
②用
游标卡尺
游标卡尺
 测出小球的直径为10.0mm;(选填:刻度尺,游标卡尺,螺旋测微器)
③用刻度尺测出电磁铁下端到
光电门
光电门
的距离为80.40cm;
④电磁铁先通电,让小球
吸在电磁铁下端
吸在电磁铁下端

⑤让电磁铁断电,小球自由下落.
⑥在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10-3s.
⑦计算得出重力做的功为4.02J,小球动能变化量为
4.00
4.00
J.(g取10m/s2,结果保留三位有效数字)
(3)试根据在(2)中条件下做好本实验的结论:
在误差允许范围内外力做功与动能变化量相等
在误差允许范围内外力做功与动能变化量相等

(Ⅱ)某同学使用如下图A所示器材测定小灯泡在不同电压下的阻值,已知小灯泡标有“9V,4.5W“字样,备选滑动变阻器有二种规格,R1标有”5Ω,2A”R2标有”100Ω,2A”现要求小灯泡两端电压从零开始,并能测量多组数据.

(1)为使操作更为方便,滑动变阻器应选用
R1
R1
(选填R1,R2
(2)将图中的实物图补充完整,使其能尽量准确地测量小灯泡的阻值.
(3)本实验操作时应闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使小灯泡电流
从小到大
从小到大
(选填”从小到大”或”从大到小”)变化,读取数据.若某同学选用15V量程电压表进行测量示数如图B所示,此时示数为
8.5V
8.5V

(4)图C为某同学根据实验数据做出的一根I-U图线,从图中可以求出小灯泡正常工作时的阻值大小为
16.4Ω
16.4Ω
,(保留三位有效数字)此阻值比小灯泡的实际阻值偏
.(选填“大”或“小”)

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网物体在空中下落的过程中,重力做正功,物体的动能越来越大,为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”,我们提供了如下图的实验装置.
(1)某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题:如图所示,设质量为m(已测定)的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的位移s,通过光电门时的速度v,试探究外力做的功mgs与小球动能变化量
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mv2
的定量关系.
(2)某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数据.
①用天平测定小球的质量为0.50kg;
②用
 
 测出小球的直径为10.0mm;(选填:刻度尺,游标卡尺,螺旋测微器)
③用刻度尺测出电磁铁下端到
 
的距离为80.40cm;
④电磁铁先通电,让小球
 

⑤让电磁铁断电,小球自由下落.
⑥在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10-3s.
⑦计算得出重力做的功为4.02J,小球动能变化量为
 
J.(g取10m/s2,结果保留三位有效数字)
(3)试根据在(2)中条件下做好本实验的结论:
 

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科目:高中物理 来源:大纲版2012届高三上学期单元测试(6)物理试题 题型:058

某同学用时间传感器代替了秒表做“用单摆测定重力加速度”的实验,他的设计如下图所示:长为l的摆线一端固定在铁架台上,另一端连接一质量为m,半径为r的小球,在摆线上紧临小球套有一小段轻细挡光管,在单摆摆动到平衡位置时,挡光管就能挡住从光源A正对光敏电阻R1发出的细光束,信号处理系统就能形成一个电压信号.R2为定值电阻.

(1)某同学用10分度的游标卡尺测小球直径,如图所示.正确的读数是________mm.

(2)如图所示,记录了单摆每次摆动到平衡位置时R1两端电压u与时间t的关系(单摆在其它位置时R1两端的电压图中未画出),则用此装置测得的重力加速度表达式为________

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科目:高中物理 来源: 题型:

如下图所示,水平放置的两根足够长的平行光滑杆AB和CD,各穿有质量分别为M和m的小球,两杆之间的距离为d,两球用自由长度为d的轻质弹簧连接,现从左侧用挡板将M挡住,用力把m向左拉一段距离(在弹性限度内),释放后【     】           
A.从释放m到弹簧第一次恢复原长的过程中,
两球和弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒
B.弹簧第二次恢复原长时,M的速度达到最大
C.弹簧第一次恢复原长后继续运动的过程中,
系统的动量守恒、机械能守恒  
D.释放m后的过程中,弹簧的最大伸长量总小于释放m 时弹簧的伸长量

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