题目内容

【题目】物体做圆周运动时，所需的向心力由运动情况决定，提供的向心力由受力情况决定。若某时刻，则物体能做圆周运动；若，物体将做离心运动；若，物体将做向心运动。现有一根长的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示。不计空气阻力，g取，则：

（1）为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在A点至少应给小球多大的水平速度？

（2）小球以速度水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少？

（3）小球以速度水平抛出的瞬间，若绳中有张力，求其大小；若无张力，试求绳子再次伸直时所经历的时间。

【答案】（1）；（2）3 N ；（3）0.6 s。

【解析】

（1）小球在竖直面内做圆周运动恰能经过最高点时，满足

得

（2）因为，故小球水平抛出的瞬间绳中有张力，则

解得

（3）因为，故小球水平抛出的瞬间绳中无张力。因小球抛出后做平抛运动，小球从抛出到绳子再次伸直的过程中，有

联立解得

练习册系列答案
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【题目】如图，为测量作匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，测得二者间距为d。

(1)当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间和，则小车加速度 。

(2)(多选题)为减小实验误差，可采取的方法是( )

(A)增大两挡光片宽度(B)减小两挡光片宽度

(C)增大两挡光片间距 (D)减小两挡光片间距

【题目】在做“研究平抛运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度，实验装置如图甲所示。某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图乙所示。在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B两点间竖直距离y1＝10.20 cm，水平距离x＝16.40 cm；A、C两点间竖直距离y2＝30.40 cm，水平距离2x＝32.80 cm。g取10 m/s2，则A到B的时间tAB____________B到C的时间tBC（填 大于，等于或者小于），物体平抛运动的初速度v0的计算式为____________（用字母y1、y2、x、g表示），代入数据得其大小为____________m/s。（结果保留两位有效数字）

【题目】如图所示，长L=8m，质量M=3kg的薄木板静止放在光滑水平面上，质量m=1kg的小物体放在木板的右端，现对木板施加一水平向右的拉力F，取g=10m/s2，求：

（1）若薄木板上表面光滑，欲使薄木板以2 m/s2的加速度向右运动，需对木板施加多大的水平拉力；

（2）若木板上表面粗糙，小物体与薄木板间的动摩擦因数为0.3，当小物体与薄木板发生相对滑动时，求小物块加速度的大小和方向；

（3）若木板上表面粗糙，小物块与薄木板间的动摩擦因数为0.3，若拉力F=15N，小物块所能获得的最大速度．

【题目】如图（甲）所示为使用 DIS系统研究单摆的装置。液体槽的A、B两个侧面为铜板，其余部分为绝缘材料，槽中盛满导电液体。质量不计的细铜丝的上端固定在液体槽正上方的O点，下端连接一个小铜球，铜丝的下端稍穿出铜球一点长度，当铜球在液体上方摆动时，细铜丝始终与导电液体接触（铜丝与液体间的阻力忽略不计），将此系统接入电路。已知定值电阻R1=3Ω，滑动变阻器的总电阻R2=20Ω，变阻器两个端点a、b之间的长度为30cm，槽中导电液体接入电路的电阻R3=10Ω且恒定不变，铜丝的电阻不计。

(1)将电键S2与 c点连接，闭合S1，移动变阻器的滑动片，采集数据得到图（乙）所示U-I图像，则该电源的电动势E=_____V，内阻r= _____Ω。

(2)将摆球拉离平衡位置，使其在垂直于A、B的竖直面内做简谐运动，变阻器的滑动片P

移到距离a端为x的位置，并保持不变，电键S2与d点连接，闭合S1，在电脑屏幕上得到 如图（丙）所示的电压与时间的变化关系图像。则单摆的振动周期T=__s，摆长L=___m（取2 约等于10），滑动片离a端的距离x=____cm。

【题目】如图所示，甲和乙是放在水平地面上的两个小物块（可视为质点），质量分别为m1＝2kg、m2＝3kg，与地面间的动摩擦因数相同，初始距离L＝170m。两者分别以v1＝10m/s和v2＝2m/s的初速度同时相向运动，经过t＝20s的时间两者发生碰撞，求物块与地面间的动摩擦因数μ．某同学解法如下：

因动摩擦因数相同，故它们在摩擦力作用下加速度的大小是相同的，由牛顿第二定律得到加速度的大小：a＝μg，设两物体在t＝20s的时间内运动路程分别为s1和s2，则有：，，考虑到s1+s2＝L即可联立解出μ。你认为该同学的解答是否合理？若合理，请解出最后结果；若不合理，请说明理由，并用你自己的方法算出正确结果。

【题目】在固定的光滑水平杆（杆足够长）上，套有一个质量m=0.5kg的光滑金属圆环.一根长L=1m轻绳，一端拴在环上，另一端系着一个质量M=2kg的木块，如图所示.现有一质量为m0=20g的子弹以v0=1000m/s的水平速度射穿木块，子弹穿出木块后的速度为u=200m/s（不计空气阻力和子弹与木块作用的时间），试问：

（1）当子弹射穿木块后，木块向右摆动的最大高度为多大？

（2）当木块第一次返回到最低点时，木块的速度是多大？

【题目】经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。现有两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1:m2=3:2，则可知（　　）

A.m1、m2做圆周运动的线速度之比为2:3

B.m1、m2做圆周运动的角速度之比为3:2

C.m1做圆周运动的半径为

D.m2做圆周运动的半径为

【题目】如图所示，电源的电动势为E，内电阻为r，两电表均可看做是理想电表.闭合开关，使滑动变阻器的滑片由右端向左滑动，在此过程中

A. 小灯泡L1、L2均变暗

B. 小灯泡L1变暗，L2变亮

C. 电流表A的读数变小，电压表V的读数变大

D. 电流表A的读数变大，电压表V的读数变小

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