【題目】某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室探究圓周運(yùn)動(dòng)向心力和速度之間的關(guān)系，他利用雙線來穩(wěn)固小球在平直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)而不易偏離豎直面，如圖所示，他用兩根長(zhǎng)為的細(xì)線系一質(zhì)量為m=1kg的小球，兩線上各連接一個(gè)力電傳感器來測(cè)量細(xì)線的拉力（圖中未畫出），細(xì)線的另一端系于水平橫桿上的A、B兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)相距也為。若小球上升到圓周最高點(diǎn)時(shí)力電傳感器的示數(shù)都恰好為零。（重力加速度），求：

（1）小球到達(dá)圓周最低點(diǎn)時(shí)的速度？

（2）小球運(yùn)動(dòng)到圓周最低點(diǎn)時(shí)，每個(gè)力電傳感器的示數(shù)為多少？

【答案】(1) (2)

【解析】（1）設(shè)小球在圓周最高點(diǎn)的速度為，在圓周最低點(diǎn)的速度為，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為，由題意可得：①，其中：②

兩式聯(lián)立可得：③

小球從圓周最高點(diǎn)向最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，由動(dòng)能定理可得：④

解得：⑤

（2）設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到圓周最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線受到的拉力為，受力分析如圖所示

小球所受細(xì)線的拉力和重力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力

則有：⑥

代入數(shù)據(jù)可得：⑦

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為20N/cm，用其拉著一個(gè)重200N的物體在水平面上運(yùn)動(dòng)．當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量為4cm時(shí)，物體恰在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．

（1）求物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（2）當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量為6cm時(shí)，物體受到的水平拉力有多大？這時(shí)物體受到的摩擦力有多大？

（3）如果在物體運(yùn)動(dòng)的過程中突然撤去彈簧，而物體在水平面上能繼續(xù)滑行，這時(shí)物體受到的摩擦力有多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為存放某種特殊物品的儲(chǔ)藏室及其相應(yīng)的溫度報(bào)警系統(tǒng),當(dāng)儲(chǔ)藏室的溫度高于或低于特定的溫度時(shí),報(bào)警系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。其中汽缸壁用導(dǎo)熱性能良好的材料制成,活塞絕緣且通過一個(gè)輕質(zhì)絕緣細(xì)桿與一金屬片連接,當(dāng)儲(chǔ)藏室內(nèi)溫度變化時(shí),活塞帶動(dòng)金屬片移動(dòng)分別與支路1、2構(gòu)成閉合回路,相應(yīng)的紅燈或綠燈就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。當(dāng)儲(chǔ)藏室內(nèi)的溫度為T。=300K時(shí),測(cè)得活塞與汽缸底部間距為L=5cm,金屬片與左側(cè)支路1的距離為x1=0.5cm,活塞與汽缸間的摩擦不計(jì)。求：

（1）紅燈發(fā)出報(bào)警信號(hào)時(shí),此時(shí)儲(chǔ)藏室的溫度？

（2）為使儲(chǔ)藏室內(nèi)的溫度低至15℃時(shí)綠燈發(fā)出報(bào)警信號(hào),則左右兩支路1、2間的距離為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為mB=2kg的一端帶有四分之一圓軌道的光滑平板車B，開始時(shí)靜止在光滑水平面上，在平板車左端靜止著一塊質(zhì)量為mA=1.99kg的物體A，一顆質(zhì)量為m0=0.01kg的子彈以v0=600m/s的水平初速度射入A并留在A中，此后 A在B上運(yùn)動(dòng)恰好能達(dá)到圓軌道最高點(diǎn)，求：

①子彈射入A后，物體A和子彈的速度v；

②平板車B圓軌道的半徑．（g=10m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列關(guān)于地球同步衛(wèi)星的說法正確的是（ ）

A. 它的周期與地球自轉(zhuǎn)同步，但高度和速度可以選擇，高度增大，速度減小

B. 它的周期、高度、速度都是一定的

C. 我們國(guó)家發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星定點(diǎn)在北京上空

D. 我國(guó)發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星也定點(diǎn)在赤道上空

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小木塊a、b和c (可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上，a、b兩個(gè)質(zhì)量均為m， c的質(zhì)量為m/2，a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為L(zhǎng)，b、c與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為2L且均處于水平圓盤的邊緣.木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g，若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說法正確的是( )

A．b、c所受的摩擦力始終相等，故同時(shí)從水平圓盤上滑落

B．當(dāng)a、b和c均未相對(duì)圓盤滑動(dòng)時(shí)，a、c所受摩擦力的大小相等

C．b和c均未相對(duì)圓盤滑動(dòng)時(shí)，它們的線速度相同

D．b開始相對(duì)圓盤滑動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速是

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一束復(fù)色光以入射角從玻璃界面射向空氣時(shí)分成、、三束光，如圖所示，則（ ）

A. 用同一裝置做光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)， 光相鄰的干涉條紋間距最大

B. 在玻璃中光速度最大

C. 發(fā)生全反射時(shí)光的臨界角比光大

D. 若逐漸增大入射角， 光將首先返回玻璃中

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，距小滑輪O正下方l處的B點(diǎn)用絕緣底座固定一帶電荷量為+q的小球1，絕緣輕質(zhì)彈性繩一端懸掛在定滑輪O正上方處的D點(diǎn)，另一端與質(zhì)量為m的帶電小球2連接，發(fā)現(xiàn)小球2恰好在A位置平衡，已知OA長(zhǎng)為l，與豎直方向的夾角為60°。由于彈性繩的絕緣效果不是很好，小球2緩慢漏電，一段時(shí)間后，當(dāng)滑輪下方的彈性繩與豎直方向夾角為30°時(shí)，小球2恰好在AB連線上的C位置。已知靜電力常量為k，重力加速度為g，則下列說法正確的是

A. 小球2帶負(fù)電

B. 小球2在C位置時(shí)所帶電荷量為

C. 小球2在A位置時(shí)所帶電荷量為

D. 彈性繩原長(zhǎng)為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑絕緣水平面上方有兩個(gè)方向相反的水平方向勻強(qiáng)磁場(chǎng)，豎直虛線為其邊界，磁場(chǎng)范圍足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為B1＝B，B2＝3B.豎直放置的正方形金屬線框邊長(zhǎng)為L，電阻為R，質(zhì)量為m.線框通過一絕緣細(xì)線與套在光滑豎直桿上的質(zhì)量為M的物塊相連，滑輪左側(cè)細(xì)線水平．開始時(shí)，線框與物塊靜止在圖中虛線位置且細(xì)線水平伸直．將物塊由圖中虛線位置由靜止釋放，當(dāng)物塊下滑h時(shí)速度大小為v0，此時(shí)細(xì)線與水平方向夾角θ＝30°，線框剛好有一半處于右側(cè)磁場(chǎng)中．(已知重力加速度g，不計(jì)一切摩擦)求：

(1)此過程中通過線框截面的電荷量q；

(2)此時(shí)安培力的功率；

(3)此過程在線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q.

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