题目内容


如图所示，将直径为2R的半圆形导轨固定在竖直面内的A、B两点，直径AB与竖直方向的夹角为60°。在导轨上套一质量为m的小圆环，原长为2R、劲度系数的弹性轻绳穿过圆环且固定在A、B两点。已知弹性轻绳满足胡克定律，且形变量为x时具有弹性势能，重力加速度为g，不计一切摩擦。将圆环由A点正下方的C点静止释放，当圆环运动到导轨的最低点D点时，求

（1）圆环的速率v；

（2）导轨对圆环的作用力F的大小?

 


解：

（1）由几何知识得，圆环在C点、D点时，弹性绳形变量相同，弹性势能相等。由机械能守恒定律，有

                              3分

由几何关系可知                      2分

解得                              3分

（2）圆环在D点受力如图，弹性绳的弹力

                                    1分

其中                          1分

由牛顿第二定律，有

       2分

解得                           2分


练习册系列答案
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如图，区域I内有与水平方向成45°角的匀强电场E1，区域宽度为d 1，区域II内有正交的有界匀强磁场B和匀强电场E 2，区域宽度为d 2，磁场方向垂直纸面向里，电场方向竖直向下。一质量为m、带电量为q的微粒在区域I左边界的P点，由静止释放后水平向右做直线运动，进入区域II后做匀速圆周运动，从区域II右边界上的Q点穿出，其速度方向改变了60°，重力加速度为g ，求：

（1）区域I和区域II内匀强电场的电场强度E 1、E 2的大小？

（2）区域II内匀强磁场的磁感应强度B的大小。

（3）微粒从P运动到Q的时间有多长？

如图所示，两质量分别为M1=M2=1.0kg的木板和足够高的光滑凹槽静止放置在光滑水平面上，木板和光滑凹槽接触但不粘连，凹槽左端与木板等高。现有一质量m=2.0kg的物块以初速度vo=5.0m/s从木板左端滑上，物块离开木板时木板的速度大小为1.0m/s，物块以某一速度滑上凹槽。已知物块和木板间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s2。求：

Ⅰ.木板的长度；

Ⅱ.物块滑上凹槽的最大高度。

 

以下说法正确的是：

A．卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为：

B．铀核裂变的核反应是：

C．质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3。两个质子和两个中子结合成一个α粒子，释放的能量是：（m１+m2—m3）c2

D．原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长λ2的光子，已知λ1>λ2．那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为的光子

如图所示，将长度为L的直导线放置在y轴上，当通以大小为I、沿y轴负方向的电流后，测得其受到的安培力大小为F、方向沿x轴正方向。则匀强磁场的磁感应强度可能：

A．沿z轴正方向，大小为

B．在xOy平面内，大小为

C．在zOy平面内，大小为

D．在zOy平面内，大小为

如图所示， MN为竖直放置的光屏，光屏的左侧有半径为R、折射率为的透明半球体，O为球心，轴线OA垂直于光屏，O至光屏的距离。位于轴线上O点左侧处的点光源S发出一束与OA夹角θ=60°的光线射向半球体，求光线从S传播到达光屏所用的时间。已知光在真空中传播的速度为c。


一交变电流的图象如图所示，由图可知

A．用电流表测该电流其示数为10A

B．该交流电流的频率为100Hz

C．该交流电流的频率为50Hz

D．该交流电流有效值为10A

 

某同学用如图所示装置“研究物体的加速度与外力关系”，他将光电门固定在气垫轨道上的某点B处，调节气垫导轨水平后，用重力为F的钩码，经绕过滑轮的细线拉滑块，每次滑块从同一位置A由静止释放，测出遮光条通过光电门的时间t。改变钩码个数，重复上述实验。记录的数据及相关计算如下表。

实验次数

1

2

3

4

5

F/N

0.49

0.98

1.47

1.96

2.45

t/（ms）

40.4

28.6

23.3

20.2

18.1

t2/（ms）2

1632.2

818.0

542.9

408.0

327.6

6.1

12.2

18.4

24.5

30.6

（1）为便于分析F与t的关系，应作出   的关系图象，并在如图坐标纸上作出该图线。

（2）由图线得出的实验结论是                 。                   

（3）设AB间的距离为s，遮光条的宽度为d，请你由实验结论推导出物体的加速度与外力的关系                                                。 


通过实验描绘一个“2 V，1 W”小灯泡的U-I曲线，可供选择的仪器有：

A.量程0～0.6 A,内阻约0.2 Ω的电流表   B.量程0～100 mA,内阻约5 Ω的电流表

C.量程0～3 V,内阻10 kΩ的电压表       D.量程0～15 V，内阻50 kΩ的电压表

E.最大阻值为20 Ω，额定电流为1 A的滑动变阻器

F.最大阻值为1 kΩ,额定电流为0.1 A的滑动变阻器

G.蓄电池4 V、导线、开关等

(1)为了调节方便、测量准确，实验中应选用电流表A，电压表C，那么滑动变阻器应该选

____________(填器材的序号)；

(2)若该同学已正确选用器材，并连接好部分实验电路，如图甲，请在图甲中完成其余的电路连接，要求小灯泡两端的电压能在0～2 V范围内连续变化，且尽可能减小实验误差；

 (3)该同学在正确完成实验后得到图乙所示的小灯泡U-I特性曲线，将此小灯泡接在电动势为1.5 V,内阻为3.0 Ω的电源上，小灯泡的实际功率是_______W。

 

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