题目内容
13．
如图所示，一个质量为0.6kg 的小球以v0=10m/s的初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力）．已知PA的竖直高度为h=5m，圆弧的半径R=0.3m（取g=10m/s2）求：（1）小球从P到A的下落时间和水平位移．
（2）若小球到达圆弧最高点C时速度为$\sqrt{7}$m/s求此时球对轨道的压力．
（3）求AB间的圆心角为θ．
分析 （1）物体做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，水平方向匀速运动，求得位移；
（2）根据牛顿第二定律求得作用力；
（3）根据$tanθ=\frac{{v}_{y}}{{v}_{0}}$求得夹角
解答 解：（1）物体从P点做平抛运动，由h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$得：
t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2×5}{10}}s$=1s
则水平文艺为：X=v0t=10m
（2）在C点根据牛顿第二定律可知：
$mg+N=\frac{m{v}^{2}}{R}$
代入数据得：N=8N
根据牛顿第三定律可知，球对轨道的压力向上大小为8N
（3）平抛在A点的竖直分速度为：
Vy=gt=10m/s
又根据分解知识可得：
$tanθ=\frac{{v}_{y}}{{v}_{0}}=1$
得：θ=45°
答：（1）小球从P到A的下落时间和水平位移为1s和10m．
（2）若小球到达圆弧最高点C时速度为$\sqrt{7}$m/s，此时球对轨道的压力为8N．
（3）AB间的圆心角为θ为45°．
点评 本题是平抛运动和圆周运动相结合的典型题目，除了运用平抛运动和圆周运动的基本公式外，求速度的问题，动能定理不失为一种好的方法．
练习册系列答案
相关题目
15．
光电效应实验装置如图所示．用频率为ν的光源照射阴极K产生了光电效应，已知逸出功为W，普朗克常量为h，电子电量为e．调节变阻器滑动片，使光电流逐渐减小；当电流表示数恰好减小到零时，电压表的示数U可能是下列的（ ）
光电效应实验装置如图所示．用频率为ν的光源照射阴极K产生了光电效应，已知逸出功为W，普朗克常量为h，电子电量为e．调节变阻器滑动片，使光电流逐渐减小；当电流表示数恰好减小到零时，电压表的示数U可能是下列的（ ）| A． | U=$\frac{hν}{e}$-$\frac{W}{e}$ | B． | U=$\frac{2hν}{e}$-$\frac{W}{e}$ | C． | U=2hν-W | D． | U=$\frac{5hν}{2e}$-$\frac{W}{e}$ |
4．
如图所示，有五根完全相同，电阻都为R的金属杆，其中四根固连在一起构成正方形闭合框架，正方向边长为L，固定在绝缘水平桌面上，另一根金属杆ab搁在其上且始终接触良好，匀强磁场垂直穿过桌面，磁感应强度为B，不计ab杆与框架的摩擦，当ab杆在外力F作用下以速度v匀速沿框架从左端向右端运动过程中（ ）
如图所示，有五根完全相同，电阻都为R的金属杆，其中四根固连在一起构成正方形闭合框架，正方向边长为L，固定在绝缘水平桌面上，另一根金属杆ab搁在其上且始终接触良好，匀强磁场垂直穿过桌面，磁感应强度为B，不计ab杆与框架的摩擦，当ab杆在外力F作用下以速度v匀速沿框架从左端向右端运动过程中（ ）| A． | ab杆产生的电动势不变，外力F保持不变 | |
| B． | 外力F先增大后减小 | |
| C． | 桌面对框架的水平作用力最小值Fmin=$\frac{{{B^2}{L^2}v}}{2R}$ | |
| D． | 正方形框架的发热功率总是小于ab杆的发热功率 |
质谱仪是一种测带电粒子质量和分析同位素的重要工具，如图所示为一种质谱仪的原理示意图，粒子源产生的电荷量为q的正离子，飘入加速电场加速后，刚好沿直线通过速度选择器，通过狭缝O沿垂直磁场的方向进入偏转磁场，并打在底片上的中点P处，已知速度选择器中电场强度为E，磁感应强度为B1，偏转磁场磁感应强度为B0，放置底片的区域MN=L，且ON=L，不考虑离子的重力和进入加速电场前的初速度．
18．
一个质量为m的运动物体共受到三个共点力F1、F2、F3的作用，这三个力的大小和方向构成如图所示的三角形，则这个物体的加速度是（ ）
一个质量为m的运动物体共受到三个共点力F1、F2、F3的作用，这三个力的大小和方向构成如图所示的三角形，则这个物体的加速度是（ ）| A． | 0 | B． | $\frac{F_3}{m}$ | C． | $\frac{{2{F_2}}}{m}$ | D． | $\frac{{2{F_3}}}{m}$ |
5．下列关于物理学史实的说法正确的是（ ）
| A． | 汤姆逊发现了中子，被称为“中子之父” | |
| B． | 玻尔根据黑体辐射的规律，提出了能量子的观点 | |
| C． | 普朗克的α粒子散射实验，奠定了原子的核式结构模型 | |
| D． | 康普顿研究石墨对X射线散射，证实了光子有动量，进一步揭示了光子的粒子性 |
2．
图中的圆a、b、c，其圆心均在地球的自转轴线上，对环绕地球做匀速圆周运动的卫星而言（ ）
图中的圆a、b、c，其圆心均在地球的自转轴线上，对环绕地球做匀速圆周运动的卫星而言（ ）| A． | 卫星的轨道可能为a | B． | 卫星的轨道可能为b | ||
| C． | 卫星的轨道可能为c | D． | 同步卫星的轨道一定为b |
3．
如图所示，天链一号04星是一颗地球同步卫星，它与天链一号02星、03星在圆形轨道2上实现组网运行，可为在近地圆形轨道1上运行的天宫二号提供数据中继与测控服务．下列说法正确的是（ ）
如图所示，天链一号04星是一颗地球同步卫星，它与天链一号02星、03星在圆形轨道2上实现组网运行，可为在近地圆形轨道1上运行的天宫二号提供数据中继与测控服务．下列说法正确的是（ ）| A． | 天链一号04星的最小发射速度是11.2km/s | |
| B． | 天链一号04星的运行速度小于天宫二号的运行速度 | |
| C． | 为了便于测控，天链一号04星相对于地面静止于酒泉飞控中心的正上方 | |
| D． | 天链一号04星的运行速度可能小于天链一号02星的运行速度 |