[题目]如图1所示.小球(可视为质点)在光滑圆弧槽上的A.之间往复运动.小球的运动视为简谐运动.使用周期性外力驱动小球.得出驱动力频率与振幅之间的关系如图2所示.当驱动力频率为时小球振幅最大.撤去驱动力.小球自由振动.A.点为左右端点.D为最低点.A.点与圆心O的连线与竖直方向之间的夹角相等且均为.(<5°).已知重力加速度g.求:(1)光滑圆弧槽的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图1所示，小球（可视为质点）在光滑圆弧槽上的A、之间往复运动，小球的运动视为简谐运动，使用周期性外力驱动小球，得出驱动力频率与振幅之间的关系如图2所示，当驱动力频率为时小球振幅最大。撤去驱动力，小球自由振动，A、点为左右端点，D为最低点，A、点与圆心O的连线与竖直方向之间的夹角相等且均为，（<5°），已知重力加速度g，求：

（1）光滑圆弧槽的半径；

（2）小球运动过程中在最低点D和端点A处对光滑圆弧槽的压力之比

【答案】（1）（2）

【解析】

试题分析：（1）当驱动力频率为时小球振幅最大。则说明故有频率为，根据单摆周期公式，其中，，故解得

（2）在最低点速度为v，根据动能定理可得

在最低点，根据牛顿第二定律可得，解得在最低点小球受到的支持力为

根据牛顿第三定律可得对轨道的压力为：

在最高点对轨道的压力为，故小球运动过程中在最低点D和端点A处对光滑圆弧槽的压力之比

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A．－0.5A、沿y轴正方向 B．－0.866A、沿y轴正方向

C．－0.5A，沿y轴负方向 D．－0.866A、沿y轴负方向

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实验步骤如下

①按电路原理图（a）连接线路；

②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图（a）中最左端所对应的位置，闭合开关S；

③调节滑动变阻器，使电压表满偏；

④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值。

回答下列问题：

（1）试验中应选择滑动变阻器_______（填“”或“”）。

（2）根据图（a）所示电路将图（b）中实物图连线。

（3）实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为_______Ω（结果保留到个位）。

（4）如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为_____（填正确答案标号）。

A．100 μA B．250 μA

C．500 μA D．1 mA

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（1）粒子离开区域Ⅰ时的速度

（2）粒子从区域Ⅱ进入区域Ⅲ时的速度方向与边界面的夹角

（3）粒子在Ⅲ区域中作圆周运动的周期和离开Ⅲ区域时的速度方向与边界面的夹角

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