题目内容

如图5-3-32所示，滑雪者滑到圆弧形的山坡处，圆弧的半径为R，长度是圆周长的1/4.为了能腾空飞起并直接落到地面上，滑雪者在坡顶的速度至少应为________；这时落地点离坡顶的水平距离为________.

图5-3-32

思路点拨：本题为关于圆周运动和平抛运动的综合性题目.解题的关键是从题目中找出隐含条件.“能腾空飞起并直接落到地面上，并求在坡顶的最小速度”说明在最高点滑雪者与圆弧形山坡的压力恰好为零，重力提供向心力，mg=m，即可求出在坡顶的最小速度v=.之后滑雪者将做平抛运动，腾空时间为t=，则落地点离坡顶的水平距离为x=vt==.

答案：   

练习册系列答案
相关题目
（1）在“测定玻璃的折射率”的实验中，选用的是入射面和出射面相互平行的矩形玻璃砖，用“插针法”测定某种玻璃的折射率．实验步骤如下：
a．将木板水平放置，把一张白纸用图钉固定在木板上；
b．在白纸上画出一条直线aa’作为入射界面，过aa’上的一点O画出界面的法线NN’，并画一条线段AO作为入射光线；
c．把矩形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa’对齐，画出玻璃砖的另一边bb’；
d．在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P2档住P1的像．再在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4，
使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3及P1、P2的像
使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3及P1、P2的像
，记下P3、P4的位置．
e．移去大头针和玻璃砖，做出出射光线，标出入射角α、折射角β．
①请将步骤d补充完整．
②小明同学按上述步骤进行了实验，记录下5组数据，并计算出不同入射角时玻璃的折射率，如下表所示．
组别
项目		 第1组 第2组 第3组 第4组 第5组
入射角α 25° 35° 45° 50° 75°
折射角β 16° 22.5° 28° 32° 42°
sinα 0.423 0.574 0.707 0.766 0.966
sin β 0.276 0.383 0.469 0.530 0.669
折射率n 1.533 1.499 1.506 1.446 1.443
但其中有一组数据是不真实的，李老师给出了该玻璃砖的折射率为n=1.521，arcsin(
1
1.521
)=0.717（弧度）=41.081°．根据老师给出的数据可以判断，小明同学记录的数据中，不真实的是第
5
5
组．
③赵亮同学在找到入射光线和折射光线以后，以入射点O为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO交于C点，与OOˊ交于D点，过C、D两点分别向NNˊ作垂线，交NNˊ于Cˊ、Dˊ，所以折射率n=
CC′
DD′
CC′
DD′
．（用图示中的线段表示）
（2）在“测定金属的电阻率”的实验中，提供的器材除螺旋测微器、米尺、开关和若干导线外，还有：
待测粗细均匀的金属丝Rx （阻值约为10Ω）
直流电流表：A1（量程100mA，内阻为2Ω）
A2（量程400mA，内阻约为0.3Ω）
直流电压表：V1（量程4V，内阻约为3kΩ）
V2（量程15V，内阻约为12kΩ）
滑动变阻器：R （阻值范围0～10Ω）
电源：E （电动势为3V，内阻约为0.04Ω）
①实验时，用螺旋测微器在金属丝三个不同的位置测直径，某次测量的情况如图所示，其读数为
0.900
0.900
mm．
②某同学选择如图（甲）所示的电路图测该金属丝的电阻，为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表
A2
A2
，电压表
V1
V1
．（填器材的符号）
③选择了正确的器材后，请你根据电路图（甲），用笔画线代替导线，在实物图（乙）上连线．
④若电压表、电流表读数用U、I表示，导线的长度为L，直径为d，用上述测得的物理量计算金属丝的电阻率的表示式为ρ=
πUd2
4IL
πUd2
4IL
．
关于做“测电源电动势和内电阻”的实验
（1）有同学按图（a）电路进行连接，他用到的6根导线是aa′、bb′、cc′、dd′、d′e和bf，由于其中混进了一根内部断开的导线，所以当他按下开关后，发现两个电表的指针均不偏转，他用多用表的电压档测量bc′间的电压，读数约为1.5V（已知电池电动势约为1.5V），根据上述现象可推得，这6根导线中可能哪几根内部是断开的？答：
bb′、cc′
bb′、cc′
（写导线编号）．为了确定哪一根导线的内部是断开的，他至少还要用多用表的电压档再测量几次？答：
1
1
次
（2）排除故障后，该同学通过改变滑动变阻的电阻，测得了6组U、I的数据，根据第1、2、3、4、5和6组的数据，他在U-I图上标出了这些数据点，并且按照这些数据点的分布绘制了相应的U-I图线[如图（b）所示]，由这一图线，可求得电源的电动势E为
1.45（或1.46、1.44）
1.45（或1.46、1.44）
V，内电阻r为
0.5（或0.51、0.49）
0.5（或0.51、0.49）
Ω．如果他不利用这一图线，而是利用任意两组U、I数据，那么当他选择哪二组数据时求出的E、r值误差最大？答：
2、3
2、3
（写数据组编号）．
某同学用如图（1）所示的电路来测定电池的电动势E和内阻r．
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（1）移动滑线变阻器的滑动片时，应特别注意防止
 
．
（2）该同学测得如下表五组数据．根据数据在答题卡中的对应位置作出U-I图线，从图线中得到电源的电动势E=
 
V，内电阻r=
 
Ω．（结果保留三位有效数字）
1 2 3 4 5
U/V 1.37 1.32 1.24 1.10 1.05
I/A 0.12 0.20 0.31 0.50 0.57
如图（甲）所示，M1M2、N1N2为平行放置的水平金属轨道，M4P、N4Q为相同半径，平行放置的竖直半圆形金属轨道，M4，N4为切点，P、Q为半圆轨道的最高点，轨道间距L=1.0m，圆轨道半径r=3.2m，整个装置左端接有阻值R=5Ω的定值电阻．M1M2N2N1、M3M4N4N3为等大的长方形区域Ⅰ、Ⅱ，两区域宽度d=5m，两区域之间的距离s=10m；区域Ⅰ内分布着均匀的变化的磁场B1，变化规律如图（乙）所示，规定竖直向上为B1的正方向；区域Ⅱ内分布着匀强磁场B2，方向竖直向上．两磁场间的轨道与导体棒CD间的动摩擦因数为μ=0.32，M3N3右侧的直轨道及半圆形轨道均光滑．质量m=10kg，电阻R0=5Ω的导体棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉动下，从M2N2处由静止开始运动，到达M3N3处撤去恒力F，CD棒可匀速地穿过匀强磁场区，并能通过半圆形轨道的最高点PQ处，最后下落在轨道上的位置离M4N4的距离x=12.8m．若轨道电阻、空气阻力不计，运动过程导棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直，g取10m/s2 求：
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（1）水平恒力F的大小；
（2）CD棒在直轨道上运动过程中电阻R上产生的热量Q；
（3）磁感应强度B2的大小．

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