题目内容

如图所示，长l＝80 cm的细绳上端固定，下端系一个质量m＝100 g的小球．将小球拉起至细绳与竖直方向成60°角的位置，然后无初速释放．不计各处阻力，求小球通过最低点时，细绳对小球拉力多大(取g＝10 m/s2)？

答案：
解析：

　　思路与技巧：(1)小球做圆周运动，通过最低点时，绳的拉力大于小球的重力，此二力的合力等于小球在最低点时所需向心力．

　　(2)绳对小球的拉力不对小球做功，运动中只有重力对球做功，小球机械能守恒．


练习册系列答案
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如图所示，长L＝80 cm的细绳上端固定，下端系一个质量m＝100 g的小球．将小球拉起至细绳与竖直方向成60°角的位置(细绳已拉直)，然后无初速释放．不计各处阻力，则小球运动到最低点时的速度为________m/s．(取g＝10 m/s)

如图所示，长L＝0.80 m，电阻r＝0.30 Ω，质量m＝0.10 kg的金属棒CD垂直放在水平导轨上，导轨由两条平行金属杆组成，已知金属杆表面光滑且电阻不计，导轨间距也是L，金属棒与导轨接触良好，量程为0～3.0 A的电流表串联接在一条导轨上，在导轨左端接有阻值R＝0.50 Ω的电阻，量程为0～1.0 V的电压表接在电阻R两端，垂直于导轨平面的匀强磁场向下穿过导轨平面．现以向右恒定的外力F＝1.6 N使金属棒向右运动，当金属棒以最大速度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏，而另一个电表未满偏．

(1)试通过计算判断此满偏的电表是哪个表；

(2)求磁感应强度的大小；

(3)在金属棒CD达到最大速度后，撤去水平拉力F，求此后电阻R消耗的电能．

（16分）如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，磁感应强度B＝0.50T的匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P间连接阻值为R＝0.50Ω的电阻，导轨宽度L＝0.40m。金属棒ab紧贴在导轨上，现使金属棒ab由静止开始下滑，通过传感器记录金属棒ab下滑的距离h与时间t的关系如下表所示。（金属棒ab和导轨电阻不计，g=10m/s2）

时 间t/s
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
下滑距离h/m
0
0.18
0.60
1.20
1.95
2.80
3.80
4.80
5.80
6.80
求：（1）在前0.4s的时间内，金属棒ab中的平均电动势；
（2）金属棒的质量m；
（3）在前1.60s的时间内，电阻R上产生的热量QR。

为了研究过山车的原理，某兴趣小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为37°、长为l = 2.0m的粗糙倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除 AB 段以外都是光滑的。其AB 与BC 轨道以微小圆弧相接，如图所示．一个小物块以初速度v0＝4.0m/s从某一高处水平抛出，到A点时速度方向恰好沿 AB 方向，并沿倾斜轨道滑下．已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数 μ = 0.50．（g＝10m/s2、sin37°＝ 0.60、cos37° ＝0.80）

1.求小物块到达A点时速度。

2.要使小物块不离开轨道，并从轨道DE滑出，求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件？

3.为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道 AB，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件？

 

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