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【题目】如图,一质量为m的小球用一长为L的细线悬挂在空中O点,另一端为B点,在O点正下方某处钉一颗钉子O',整个装置处于某种特殊的空间里,小球始终受到水平向左的力F=mg,现将细线向右水平拉直后从A点无初速度释放,细线碰到钉子后要使小球刚好绕钉子O在竖直平面内做圆周运动,小球的大小忽略不计,求:

(1)小球刚到最低点B点时的速度大小;

(2)OO的距离.

【答案】(1) (2)

【解析】

(1)初始时刻,

θ=45°

摆球在合力F的作用下沿力的方向做匀加速直线运动,从A点运动到B点,由图可知,AOB为等腰直角三角形,则摆球从AB,由动能定理得

其中

解得

(2) B点处,由于在极短的时间内细线被拉紧,摆球受到细线拉力的作用.法向分量变为零,切向分量为

Q点应满足

在等效重力场中,选B为零势能点,根据能量守恒定律得

联立方程可解得

所以

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在平面内 轴上方有垂直平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为轴下方有与轴正方向成的匀强电场。一质量为,电荷量为的粒子(不计重力),从轴上的 点以某初速度与轴正方向成角垂直射入磁场,其运动轨迹恰好垂直经过轴上的点(图中点未画出),粒子经磁场后恰好平行电场线进入电场,第一次在电场中运动最远恰好到达轴,已知点的坐标为 ,求:

(1)粒子初速度的大小和点的坐标;

(2)匀强电场的电场强度大小;

(3)粒子进入磁场后到第三次经过轴负半轴所用的时间

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【题目】一列沿x轴方向传播的波,在t=0时的波形图如图甲所示,M是平衡位置在x=0.25 m处的质点,图乙为该波传播的介质中x=1 m处的质点Nt=0时起的振动图象,以下几个选项中正确的是

A.波沿x轴负方向传播

B.t=0x=1.25m处的质点正在做加速度减小的加速度运动

C.质点M再经过0.175s时间可运动到波峰位置

D.x=1 m处的质点在做简谐运动,其振动方程为

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,静止在水平面上的三角架质量为M,它用两质量不计的弹簧连接着质量为m的小球.当小球上下振动,三角架对水平面的压力为mg时,小球的加速度的方向与大小分别是(  )

A. 向上,Mg/mB. 向下,Mg/m

C. 向下,gD. 向下,(M+m)g/m

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【题目】如图所示,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12m的竖立在地面上的钢管向下滑.他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零.如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3s,那么该消防队员(  )

A.下滑过程中的最大速度为4m/s

B.加速与减速过程的时间之比为1:2

C.加速与减速过程中平均速度之比为1:2

D.减速过程的加速度大小为4m/s2

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【题目】一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C,其中AB过程为等压变化,BC过程为等容变化。已知VA= 0.3m3TA=TC= 300 K ,TB= 400 K。

①求气体在状态B时的体积;

②说明B→C过程压强变化的微观原因.

③设AB过程气体吸收热量为Q1BC过程气体放出热量为Q2,求AB过程中气体对外所做的功。

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【题目】某同学利用如图甲装置探究弹簧的弹性势能EP与弹簧伸长量Δx之间的关系。实验步骤如下:

(1)用游标卡尺测量遮光条宽度d。如图乙所示测量值d=__________mm

(2)按图甲竖直悬挂好轻质弹簧,将轻质遮光条水平固定在弹簧下端;在立柱上固定一指针,标示出弹簧不挂重锤时遮光条下边缘的位置,并测出此时弹簧长度x0

(3)测量出重锤质量m,用轻质细线在弹簧下方挂上重锤,测量出平衡时弹簧的长度x1,并按甲图所示将光电门的中心线调至与遮光条下边缘同一高度,已知当地重力加速度为g,则此弹簧的劲度系数k=__________(用题目所给字母符号表示)

(4)用手缓慢地将重锤向上托起,直至遮光条下边缘回到弹簧原长标记指针处(保持细线竖直),迅速释放重锤使其无初速下落,光电门记下遮光条经过的时间△t,则此时弹簧的弹性势能Ep=__________(用题目所给字母符号表示)

(5)换上不同质量的重锤,重复步骤3、4,计算出相关结果,并验证弹性势能Ep与弹簧伸长量△x之间的关系

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【题目】某实验小组欲将内阻、量程未知,但表盘刻度均匀、清晰的一个灵敏电流计G改装成量程为3mA的电流表A1,并对电流表A1进行校对,实验室提供了以下器材:

A.灵敏电流计G(量程未知,内阻未知)

B.电阻箱R(最大阻值为999.0Ω

C.标准电流表A2(量程为3mA,内阻未知)

D.电源E

E.滑动变阻器R1、开关、导线若干

(1)图中已画出了把灵敏电流计G改装成电流表A1的部分电路,请补充出校对电流表A1的实验电路原理图_________.

(2)按画好的电路图连接好电路,通过调节滑动变阻器将电流表A1两端的电压调到最小,然后闭合开关,将电阻箱R调整到150Ω,移动滑动变阻器R1的滑片,发现当电流表A2的示数为1.5mA时,电流计G的示数为满偏刻度的,将电阻箱R调整到250Ω,再移动滑动变阻器R1的滑片,发现当电流表A2的示数为1.1mA时,电流计G的示数仍为满偏刻度的.则电流计G的内阻Rg_____Ω,满偏电流IR_____mA.

(3)如果将电流计G改装成量程为3mA的电流表,则电阻箱R需要调到_____Ω

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【题目】1)某次研究弹簧所受弹力 F 与弹簧长度 L 关系实验时,得到如图甲所示的F-L图像,由图可求得弹簧的劲度系数 k______N/m

2)按如图乙的方式挂上钩码(已知每个钩码重 G1 N),使(1)中研究的弹簧压缩, 稳定后指针指示如图乙,则指针所指刻度尺示数为______________ cm,由此可推测图乙 中所挂钩码的个数为________个。

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