题目内容

(10分)如图所示半径为R、r(R>r)甲、乙两圆形轨道安置在同一竖直平面内,两轨道之间由一条水平轨道(CD)相连,如小球从离地3R的高处A点由静止释放,可以滑过甲轨道,经过CD段又滑上乙轨道后离开两圆形轨道,小球与CD段间的动摩擦因数为,其余各段均光滑。为避免出现小球脱离圆形轨道而发生撞轨现象,试设计CD段的长度。

解(1)小球在甲轨道上做圆周运动通过最高点的最小速度为

设小球能通过甲轨道最高点时速度为

       由机械能守恒定律得:   

        小球能通过甲轨道而不撞轨

(2)设CD的长度为x,小球在乙轨道最高点的最小速度为

小球要通过乙轨道最高点,则需满足:

     得:  

     小球到乙轨圆心等高处之前再返回,则需满足:

    

     且

     得:

            总结论:

练习册系列答案
相关题目
(2007?浙江)(1)用示波器观察频率为900Hz的正弦电压信号.把该信号接入示波器Y输入.
①当屏幕上出现如图1所示的波形时,应调节
竖直位移(或↑↓)
竖直位移(或↑↓)
钮.如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围,应调节
衰减(或衰减调节)
衰减(或衰减调节)
钮或
y增益
y增益
钮,或这两个钮配合使用,以使正弦波的整个波形出现在屏幕内.
②如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形,应将
扫描范围
扫描范围
钮置于
1k挡位
1k挡位
位置,然后调节
扫描微调
扫描微调
钮.
(2)碰撞的恢复系数的定义为e=
|ν2-ν1|
ν20-ν10
,其中v10和v20分别是碰撞前两物体
的速度,v1和v2分别是碰撞后物体的速度.弹性碰撞的恢复系数e=1,非弹性碰撞的e<1.某同学借用验证动力守恒定律的实验装置(如图所示)验证弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的钢质小球1和2(它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞),且小球1的质量大于小球2的质量.
实验步骤如下:
安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重锤线所指的位置O.
第一步,不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上.重复多次,用尽可能小的圆把小球的所落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置.
第二步,把小球2 放在斜槽前端边缘处C点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞.重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后小球落点的平均位置.
第三步,用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.
上述实验中,
①P点是
在实验的第一步中小球1落点的
在实验的第一步中小球1落点的
平均位置,M点是
小球1与小球2碰后小球1落点的
小球1与小球2碰后小球1落点的
平均位置,N点是
小球2落点的
小球2落点的
平均位置.
②请写出本实验的原理
小球从槽口C飞出后作平抛运动的时间相同,假设为 t,则有op=v10t,OM=v1t,ON=v2t
,小球2碰撞前静止,即v20=0
小球从槽口C飞出后作平抛运动的时间相同,假设为 t,则有op=v10t,OM=v1t,ON=v2t
,小球2碰撞前静止,即v20=0
,写出用测量量表示的恢复系数的表达式
e=
v2-v1
v10-v20
=
ON-OM
OP-0
=
ON-OM
OP
e=
v2-v1
v10-v20
=
ON-OM
OP-0
=
ON-OM
OP

③三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关系?
(1)有一种新式游标卡尺,它的刻度与传统的游标卡尺明显不同.新式游标卡尺的刻线看起来很“稀疏”,使得读数显得清晰明了,便于使用者正确读取数据.通常游标卡尺的刻度有10分度、20分度、50分度三种规格;新式游标卡尺也有相应的三种,但刻度却是:19mm等分成10份,39mm等分成20份,99mm等分成50份,以“39mm等分成20份”的新式游标卡尺为例,如图所示.
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(a)它的准确度是
 
mm;
(b)用它测量某物体的厚度,示数如图1所示,正确的读数是
 
cm.
(2)利用示波器观察亮斑在竖直方向上的偏移并进行调节实验中,要求亮斑在荧光屏中能向上方偏移,则分压电路的两个接头a和b,应分别接示波器面板上的两个接线柱,如图2所示,请画出线连接好电路.
(3)如图4所示是测量电流表精英家教网的内阻的电路图,滑动变阻器R的总阻值很小,不改变滑动变阻器的滑动触头位置,当电阻箱R'的电阻调到1200Ω时,电流表指针满刻度;再把电阻箱的电阻调到3000Ω时,电流表指针刚好半偏.
(a)根据上述数据可以求出电流表的内阻为
 
Ω.
(b)若这个电流表的满偏刻度值为100μA,今要改装成量程为10mA的电流表,应在表头并联一只分流电阻的阻值为
 
Ω.
(c)为了校核改装成的电流表,并要求电流从0连续调到10mA,在虚线框5中画出校核的电路图.(设标准电流表为精英家教网

(1)(8分)在《油膜法估测分子大小》的实验中,操作步骤如下:
①向体积为V1的纯油酸中加入酒精,直到油酸酒精溶液总量为V2
②用注射器吸取上述溶液,一滴一滴地滴入小量筒,当滴入n滴时体积为V0
③先往边长为30~40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水,痱子粉均匀撒在水面上;
④用注射器往水面上滴一滴上述溶液,等油 酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状;
⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板,放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上;
⑥计算出轮廓范围内正方形的总数为N,其中不足半个格的两个格算一格,多于半个格的算一格.
上述实验步骤中有错误的步骤是____________________(指明步骤,并改正),油酸分子直径的表达式d=________.
某同学实验中最终得到的计算结果数据偏大,可能是由于________
A.油酸散开的时间过长,面积过大   
B.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
C.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
D.水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
(2)(10分)某小组科技活动小组为探究导电液体的电阻在体积相同时,电阻值与长度的关系。选取一根乳胶管,里面灌满了盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱。进行了如下实验:
①该小组将盐水柱作为纯电阻,粗测其电阻约为几千欧。现采用伏安法测盐水柱的电阻,有如下实验器材供供选择:
A.直流电源:电动势12V,内阻很小,额定电流1A;
B.电流表A1:量程0~10mA,内阻约10Ω;
C.电流表A2:量程0~500mA,内阻约Ω;
D.电压表V:量程0~15V,内阻约kΩ;
E.滑动变阻器R1:最大阻值10Ω;     F.滑动变阻器R2:最大阻值5kΩ;    G.开关.导线等
在可供选择的器材中,应选用的电流表是_______(填“A­1”或“A2”),应该选用的滑动变阻器是 ________(填“R1”或“R2”);
②根据所选的器材在虚线 框中画出实验电路图(盐水柱的符号用“      ” 表示);

③握住乳胶管两端把它均匀拉长,多次实验测得盐水柱长度L.电阻R的数据如下表:

实验次数
1
2
3
4
5
6
长度L(cm)
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
电阻R(kΩ )
1.3
2.1
3.0
4.1
5.3
6.7
为了研究电阻与长度的关系,该小组用纵坐标表示电阻,作出了如图所示的图线,你认为横坐标表示的物理量是____________。

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