26.湖北省襄樊四中2010届高三摸底考试如图11所示.质量为m的小球.由长为l的细线系住.细线的另一端固定在A点.AB是过A的竖直线.E为AB上的一点.且AE=0.5l.过E作水平线EF.在EF上钉铁钉D.若线能承受的最大拉力是9mg.现将小球拉直水平.然后由静止释放.若小球能绕钉子在竖直面内做圆周运动.不计线与钉子碰撞时的能量损失.求钉子位置在水平线上的取值范围. 答案:l≤x≤l. 解析:这是一个圆周运动与机械能两部分知识综合应用的典型问题.题中涉及两个临界条件:一是线承受的最大拉力不大于9mg,另一个是在圆周运动的最高点的瞬时速度必须不小于(r是做圆周运动的半径).设在D点绳刚好承受最大拉力.设DE=x1.则:AD= 悬线碰到钉子后.绕钉做圆周运动的半径为:r1=l-AD= l---① 当小球落到D点正下方时.绳受到的最大拉力为F.此时小球的速度v.由牛顿第二定律有: F-mg=----------------② 结合F≤9mg可得:≤8mg--------③ 由机械能守恒定律得:mg (+r1)=mv12 即:v2=2g (+r1) ------------④ 由①②③式联立解得:x1≤l-------⑤ 随着x的减小.即钉子左移.绕钉子做圆周运动的半径越来越大.转至最高点的临界速度也越来越大.但根据机械能守恒定律.半径r越大.转至最高点的瞬时速度越小.当这个瞬时速度小于临界速度时.小球就不能到达圆的最高点了. 设钉子在G点小球刚能绕钉做圆周运动到达圆的最高点.设EG=x2.如图.则:AG= r2=l-AG= l-----------⑥ 在最高点:mg≤-----------⑦ 由机械能守恒定律得:mg (r2)=mv22----⑧ 由④⑤⑥联立得:x2≥l----------⑨ 在水平线上EF上钉子的位置范围是:l≤x≤l 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(2010?崇明县一模)光电计时器是一种常用计时仪器,其结构如图所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当一辆带有挡光片的小车从a、b间通过时,光电计时器就可以显示挡光片的挡光时间.现有一辆小车通过光电门,计时器显示的挡光时间是2.00×10-2s,用最小刻度为l mm的刻度尺测量小车上挡光片的宽度d,示数如图所示.

(1)读出挡光片的宽度d=
1.20
1.20
cm,小车通过光电门时的速度v=
0.6
0.6
m/s;
(2)当小车相继通过相距16cm的两个光电门时,用时△t=0.2s,两个光电计时器上记录下的读数分别是2.00×10-2s和1.20×10-2s,则小车在这段距离中的平均加速度为
2
2
m/s2

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某村庄在较远的山区修建一座小型水电站,发电机输出功率为50kW,机端电压为200V,输电距离为6km,若输电线上允许损失的电功率为发电机输出功率的5%.若直接输电,则输电线的电阻阻值应为
0.04Ω
0.04Ω
;若采用高压输电,输电线总电阻为16Ω,用户处要求获得的电压为220V,则所用升压变压器原、副线圈匝数比是
1:20
1:20

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如图是用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度时得到的纸带,从O点开始每隔4个点取一个计数点,测得OA=6.80cm,CD=3.20cm,DE=2.00cm,则相邻两个计数点的时间间隔为
0.1
0.1
s,物体运动的加速度大小为
1.20
1.20
m/s2,D点的速度大小为
0.26
0.26
m/s.

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在“测电源的电动势和内电阻”的实验中,利用图(a)所示电路测干电池的电动势和内阻.
(1)若图(a)中电压表的最小分度是0.1V,电流表最小分度是0.01A,实验中记录了下列六组数据,在这六组数据中,有效数字位数不符合要求的是第
5
5
组.
组次 1 2 3 4 5 6
I/A 0.120 0.201 0.310 0.320 0.50 0.570
U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.1 1.05
(2)根据图(b)作出的U-I图线求得电动势E=
1.50
1.50
V,内阻r=
0.83
0.83
Ω

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在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50Hz,记录小车运动的纸带如图2-2所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺,零点跟“0”计数点对齐,由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入下列表格中.
距离 d1 d2 d3
测量值/cm
1.20
1.20
5.40
5.40
12.00
12.00
计算:(1)小车通过计数点“2”的瞬时速度为多少?
      (2)小车的加速度是多少?

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同步练习册答案