题目内容

如图12所示，小车上有固定支架，一可视为质点的小球用轻质细绳拴挂在支架上的O点处，且可绕O点在竖直平面内做圆周运动，线长为L.现使小车与小球一起以速度v0沿水平方向向左匀速运动，当小车突然碰到矮墙后，车立即停止运动，此后小球上升的最大高度可能是（　　）?

图12

BCD?


解析:

若小球动能全部转化为重力势能，小球上升的最大高度h0有：mgh0=mv02，即h0=由于小球可绕O点在竖直平面内做圆周运动，其能否做完整的圆周运动，由小球在最低点获得的水平速度v0决定：如果小球在最低点的水平速度足够大时，小球就能完成整个圆周运动(能过最高点)；否则小球不能达到最高点.设小球能绕O点做完整的圆周运动，其过最高点时的速度为v，则有mg≤若恰好过最高点时，绳无拉力，小球做圆周运动的向心力由重力提供，即有mg=小球在做圆周运动过程中，机械能守恒有：mg2L=mv02-mv2，解以上各式得h≥所以，若v0≥时，小球达到最高点的速度v≥其上升的最大高度h=2L<若v<时，小球不能达到最高点，其动能全部转化为重力势能，上升的最大高度h=h0=

练习册系列答案
相关题目
在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图1所示的装置，计时器打点频率为50Hz．
（1）该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如图1所示，自A点起，相邻两点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，则打E点时小车的速度为vE=
0.85
0.85
m/s，小车的加速度为a=
5.0
5.0
m/s2．（结果保留两位有效数字）

（2）该同学要探究小车的加速度a、质量M和拉力F的关系，在探究加速度a 和质量M的关系时应该保持
拉力F
拉力F
不变；在探究加速度a和拉力F的关系，应该保持
小车质量M
小车质量M
不变．
（3）实验中，以下做法正确的是：
B
B

A．平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，后接通电源
D．“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足，对探究过程也不会产生影响
（4）该同学通过数据的处理作出了a-F图象，如图2所示，则图中的直线不过原点的原因是
平衡摩擦力过度
平衡摩擦力过度
．
（2013?江苏一模）“物体所受的合力减小，物体的运动速度就一定减小吗？”某同学设计了如图甲所示的实验装置研究这一问题：先调节斜面倾角，使小车不受拉力时可近似做匀速运动，然后将一根橡皮筋一端固定，另一端系在小车上，将小车拉到靠近打点计时器的位置．启动打点计时器并从静止起释放小车，得到如图乙所示的纸带．打点计时器的打点周期为T，纸带上各点为连续打出的点，纸带上某点P与其相邻点间距离分别为
x
 
1
、
x
 
2
．

（1）该同学用
x
 
1
+
x
 
2
2T
来计算打点P时小车速度的大小，可以这样计算的理由是：
当时间很短时，可以用平均速度去代替瞬时速度
当时间很短时，可以用平均速度去代替瞬时速度
．这样计算得到的结果与真实值相比
偏小
偏小
（填“偏大”或“偏小”）．
（2）从纸带上选取若干点进行测量和计算，得出这些点对应的速度v和时刻t，如下表：
时刻t/s 0 0.12 0.18 0.24 0.30 0.36 0.42 0.50 0.60
速度v/（m?s-1） 0 0.50 0.70 0.86 0.94 0.98 0.98 0.98 0.98
请根据实验数据作出小车的v-t图象．

（3）通过对实验结果的分析，可以得到实验结论：
物体所受合力减小，物体运动的速度不一定减小．
物体所受合力减小，物体运动的速度不一定减小．
．

 (2013·陕西质检)如图12所示，一辆小车静止在水平面上，在小车上放一个质量m＝8 kg的物体，它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上，这时弹簧的弹力为6 N。现沿水平向右的方向对小车施以作用力，使小车由静止开始运动起来，运动中加速度由零逐渐增大到 1 m/s2，随即以1 m/s2的加速度做匀加速直线运动。以下说法正确的是(　　)

A．物体受到的摩擦力一直减小

B．当小车加速度大小为0.75 m/s2时，物体不受摩擦力作用

C．物体与小车始终保持相对静止，弹簧对物体的作用力始终没有发生变化

D．小车以1 m/s2的加速度做匀加速直线运动时，物体受到的摩擦力为8 N

图12

（18分。6+12=18）
（1）某同学设计了如图所示的装置来验证“加速度与力的关系”.把打点计时器固定在长木板上，把纸带穿过打点计时器连在小车的左端.将数字测力计固定在小车上，小车放在长木板上.在数字测力计的右侧拴有一细线，细线跨过固定在木板边缘的定滑轮与一重物相连，在重物的牵引下，小车在木板上加速运动，数字测力计可以直接显示细线拉力的大小.

①采用数显测力计测量细线拉力与用重物重力代替拉力的方法相比     （填选项前的字母）
A．可以不用平衡摩擦力
B．直接测量小车（包括测力计）所受的拉力， 可以减少误差
C．利用此实验装置不用测量重物的质量
D．重物的质量要远远小于小车和数显测力计的总质量
②下图是某同学在此实验中获得的一条纸带，其中两相邻计数点间有四个点未画出.已知打点计时器使用的交流电源的频率为50HZ，则小车运动的加速度a=_______m/s2.

③保持小车和数字测力计的总质量一定，改变钩码的质量，测出相应的加速度．采用图象法处理数据．请同学们根据测量数据做出a—F图象.
 
(2).实验桌上有下列仪器

A．待测电源（电动势约3V，内阻约7Ω）；
B．直流电流表（量程0～0.6～3A，0.6A挡的内阻约0.5Ω，3A挡的内阻约0.1Ω；）
C．直流电压表（量程0～3～15V，3V挡的内阻约5kΩ，15V挡内阻约25kΩ）；
D．滑动变阻器（阻值范围为0～15Ω，允许最大电流为1A）；
E．滑动变阻器（阻值范围为0～1000Ω，允许最大电流为0.2A）；
F．开关、导线若干；
G．小灯泡“4V  0.4A”。
请你解答下列问题：
①利用给出的器材测量电源的电动势和内阻，要求测量有尽可能高的精度且便于调节，应选择的滑动变阻器是________（填代号）。
②请将图甲中的实物连接成实验电路图；
③某同学根据测得的数据，作出U-I图象如图乙中图线a所示，由此可知电源的电动势E=_______V，内阻r=_________Ω；
④若要利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线，要求测量多组实验数据，并画出实验原理电路图；
⑤将（4）步中得到的数据在同一U-I坐标系内描点作图，得到如图乙所示的图线b，如果将此小灯泡与上述电源组成闭合回路，此时小灯泡的实际功率为____________W。

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