题目内容

【题目】如图所示,为半径为的竖直光滑圆弧的左端点, 点和圆心连线与竖直方向的夹角为,—个质量为的小球在圆弧轨道左侧的点以水平速度抛出,恰好沿圆弧在点的切线方向进入圆弧轨道,已知重力加速度为,下列说法正确的是( )

A.小球从运动到的时间

B.,之间的距离

C.小球运动到点时,重力的瞬时功率

D.小球运动到竖直圆弧轨道的最低点时,圆弧轨道对它的支持力一定大于mg

【答案】ACD

【解析】

A．在B点,小球竖直方向上的

故运动的时间

t=

故A正确；

B．A、B间的水平距离

x=

竖直方向的距离

y=

则A、B之间的距离

L=

故B错误；

C．根据功率公式,小球运动到B点时，重力的瞬时功率

故C正确；

D．设小球在圆弧轨道最低点时的速度为v,从A点到圆弧轨道最低点,根据动能定理有

mg[y+R(1-cosα)]=m

在最低点,根据牛顿第二定律有

F-mg=m

代入整理可得

F=+3mg-2mgcosα>mg

故选项D正确.

练习册系列答案
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【题目】某实验小组利用如图所示装置“探究小车加速度与合外力的关系”，图中A为小车，B为打点计时器，C为弹簧测力计，P为钩码，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，与小车相连的细线和长木板平行，与动滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直，不计绳与滑轮的摩擦及动滑轮质量。实验步骤如下：

①把长木板左端垫高，在不挂重物情况下，轻推一下小车，使小车拖着纸带做匀速运动；

②挂上钩码，接通电源后，释放小车，打出一条纸带，将点迹清楚的某点记为第零计数点，顺次选取一系列点作为计数点1、2、3......，分别测量这些计数点到第零计数点之间的距离x，然后由这些距离求出小车的加速度；

③改变钩码数量，重复步骤②，求得小车在不同合力作用下的加速度。

（1）本实验中是否必须满足重物P的质量远小于小车A的质量； _______ （填“是”或“否”）

（2）由本实验得到的数据作出小车加速度与弹簧测力计示数F的关系图象，与本实验相符合的是________；

（3）该实验小组欲利用此装置“探究小车动能变化与合外力对它所做 功的关系”，在步骤②中的纸带上，由各计数点到第零计数点之间的距离x，计算出它们与零计数点的速度平方差，弹簧测力计的示数F，小车A的质量m，然后建立坐标系，通过描点法得到的图象是一条过原点的直线，如图所示，则这条直线斜率的表达式为__________。（用题中已知条件表示）

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A.B.C.D.

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（2）金属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率；

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【题目】在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到.

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(3)甲同学在探究加速度与力的关系时,根据测量数据作出的a一F图线,如图a所示.则实验存在的问题是__________.

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D.钢筒悬吊在空中可能处于失重状态

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