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【题目】如图所示,长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置。将一质量为m的小球固定在管底,用一轻质光滑细线将小球与质量为M=km的小物块相连,小物块悬挂于管口。现将小球释放,一段时间后,小物块落地静止不动,小球继续向上运动,通过管口的转向装置后做平抛运动,小球在转向过程中速率不变。(重力加速度为g)

(1)求小球从管口抛出时的速度大小;

(2)试证明小球平抛运动的水平位移总小于

【答案】(1k2)(2)见解析;

【解析】试题分析:(1)设M落地时的速度大小为vm射出管口时速度大小为v0M落地后m的加速度为a0

根据牛顿第二定律有:-mgsin30°=ma0

对于m匀加速直线运动有:v2=2aLsin30°

对于小物块落地静止不动,小球m继续向上做匀减速运动有:v2-v02=2a0L1-sin30°

解得: k2

3)平抛运动x=v0t Lsin30°=gt2

解得

因为1,所以x,得证.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】关于质点、时刻、时间、位移,下列说法正确的是:

A. 在使用卫星给地球照相时,需要调整卫星的姿势,这时候可以把卫星看成质点。

B. 时刻表示时间极短,时间间隔表示时间较长。

C. 本次物理考试时间为90min指的是时间间隔。

D. 运动物体的路程总是大于位移的大小。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度与力的关系”的实验装置:

(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持 ,用钩码所受的重力作为 。用DIS测出小车的加速度。

(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量,在某次实验中根据测得的多组数据可画出a—F关系图线(如图所示)

①分析此图线的OA段可得出的实验结论是

②(单选题)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是

A. 小车与轨道之间存在摩擦

B. 导轨保持了水平状态

C. 所挂钩码的总质量太大

D. 所用小车的质量太大

(3)某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系,设计实验装置如图:长直平板一端放在水平桌面上,另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点,B点处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。

实验步骤如下:①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d, 用天平测量滑块的质量m;

②用直尺测量AB之间的距离s, 以及A点到水平桌面的垂直距离h1,B点到水平桌面的垂直距离h2;

③将滑块从A点静止释放,由光电计时器读出滑块的挡光时间t;

④重复步骤③数次,并求挡光时间的平均值;

⑤利用所测数据求出摩擦力Ff和斜面倾角的余弦值cos α;

⑥多次改变斜面的倾角,重复实验步骤②③④⑤,作出Ff—cosα关系曲线.

用以上测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g);

①斜面倾角的余弦cosα=

②滑块通过光电门时的速度v=

③滑块运动时的加速度a=

④滑块运动时所受到的摩擦阻力Ff=

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象.如图所示,截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上,开始时内部封闭气体的温度为300K,压强为大气压强P0.当封闭气体温度上升到303K时,杯盖恰好被整体顶起,放出少许气体后又落回桌面,其内部气体压强立刻减为P0 ,温度仍为303K.再经过一段时间,内部气体温度恢复到300K.整个过程中封闭气体均可视为理想气体.求:

(1)当温度上升到303K且尚未放气时,封闭气体的压强;

(2)当温度恢复到300K时,竖直向上提起杯盖所需的最小力.

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【题目】某同学设计了一个探究加速度与力、质量关系的实验。如图甲为实验装置图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂子的砂桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中可认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重量。

(1)图乙为某次实验得到的纸带,图中的点为实际打出来的点,已知所用交流电的频率为50Hz,则小车加速度为________m/s2(结果保留2位有效数字)

(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,得到如下数据:

次数

1

2

3

4

5

小车加速度a/m·s2

1.98

1.48

1.00

0.67

0.50

小车质量m/kg

0.25

0.33

0.50

0.75

1.00

kg1

4.00

3.00

2.00

1.33

1.00

请在图丙中选择恰当物理量建立坐标系,并作出图线_______。由图线得到的结论:________

(3)保持小车质量不变,改变砂子重量,该同学根据实验数据作出了加速度a与拉力F的图线如图丁,发现该图线不通过原点,其主要原因是:______________________________

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【题目】一弹簧振子做简谐运动,它所受的回复力F随时间t变化的图线为正弦曲线,如图所示,下列说法正确的是(  )

A. t02 s时间内,弹簧振子做减速运动

B. t13 st25 s时,弹簧振子的速度大小相等,方向相反

C. t15 st27 s时,弹簧振子的位移大小相等,方向相同

D. t04 s时间内,t2s时刻弹簧振子所受回复力做功功率最小

E. t04 s时间内,回复力的功率先增大后减小

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【题目】某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中:

(1)用游标卡尺测定摆球的直径,测量结果如图所示,则该摆球的直径为________cm.

(2)小组成员在实验过程中有如下说法,其中正确的是________(填选项前的字母)

A.把单摆从平衡位置拉开30°的摆角,并在释放摆球的同时开始计时

B.测量摆球通过最低点100次的时间t,则单摆周期为

C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大

D.选择密度较小的摆球,测得的重力加速度值误差较小

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一只小船在静水中的速度为3m/s,它要渡过一条宽度为30m的河,河水的流速为4m/s,则下列说法正确的是( )

A. 小船不能渡过河

B. 小船过河的最短时间为10s

C. 小船运动的轨迹可能垂直河岸

D. 小船过河的速度一定为5m/s

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【题目】有一阻值在500Ω左右的定值电阻,额定功率为0.20W,现用电流表和电压表测量它的阻值,备有如下器材:

A.电流表:量程0﹣30mA,内阻约20Ω

B.电流表:量程0﹣300mA,内阻约1Ω

C.电压表:量程0﹣3V,内阻约2.5kΩ

D.电压表:量程0﹣15V,内阻约20kΩ

E.变阻器:阻值范围0﹣20Ω,额定电流2A

F.电源:输出电压12V,内阻不计

另有开关和导线若干.

测量时,为使被测电阻不被烧坏,实验中被测电阻两端的电压应控制在 V以下,据此电流表应选用 (用器材序号填写)

为了减小测量误差,并能方便的进行多次测量取平均值,在如图所给的四种测量电路中,应选用

在操作、测量与计算均无误的情况下,若实验中选择了C所示的电路,测得的结果是488Ω,若选择了D所示的电路,测得的结果是519Ω,则

A.该电阻的真实阻值更接近519Ω,且应略小于519Ω

B.该电阻的真实阻值更接近519Ω,且应略大于519Ω

C.该电阻的真实阻值更接近488Ω,且应略大于488Ω

D.该电阻的真实阻值更接近488Ω,且应略小于488Ω

对于该待测电阻的I﹣U图线,理想情况下I﹣U图线用实线所示,若选择用图B进行实验,所绘制的I﹣U图线用虚线表示,则在如图所示的几个图线总可能正确的是

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