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【題目】學校開展研究性學習，某同學為了探究桿子轉動時的動能表達式，設計了下圖甲所示的實驗：質量為m的均勻長直桿一端固定在轉軸O處，桿由水平位置靜止釋放，用置于圓弧上某位置的光電門測出另一端A經過該位置時的瞬時速度vA，并記下該位置與轉軸O的高度差h．

⑴該同學用20分度的游標卡尺測得長直桿的橫截面的直徑如圖乙為______________mm．

⑵調節(jié)光電門在圓弧上的位置，測得多組數據如表格所示．請選擇適當的數據處理方法，猜想并寫出vA與h的函數關系等式___________________.

組次

1

2

3

4

5

h/m

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

vA（m/s）

1.73

2.12

2.46

2.74

3.00

⑶當地重力加速度g取10m/s2，不計一切摩擦，結合你找出的函數關系式，根據守恒規(guī)律寫出此桿轉動時動能的表達式EK= ________（請用數字、質量m、速度vA表示）.

【答案】 7.25mm

【解析】試題分析：（1）游標卡尺的主尺讀數為7mm，游標尺上第5條刻度線和主尺上某一刻度線對齊，所以游標讀數為5×0．05mm=0．25mm，所以最終讀數為：7mm+0．25mm=7．25mm．

（2）質點的動能與速度的平方成正比，故可以求出速度的平方，如下表：由上述表格得到：vA2=30h；

（3）設桿長L，桿轉動的角速度為： ；在桿上取△x長度微元，設其離O點間距為x，其動能為： ；積分得到： ；

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質量為m的滑塊在水平面上向左撞向彈簧，當滑塊將彈簧壓縮了x0時速度減小到零，然后彈簧又將滑塊向右推開。已知彈簧的勁度系數為k，滑塊與水平面間的動摩擦因數為μ，整個過程彈簧未超過彈性限度，則(　　)

A. 滑塊向左運動過程中，始終做減速運動

B. 滑塊向左運動在與彈簧接觸后先做一小段勻加速運動再做勻減速運動

C. 滑塊向右運動過程中，始終做加速運動

D. 滑塊向右運動過程中，當彈簧形變量時，物體的速度最大

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【題目】如圖所示，水平地面和半圓軌道面均光滑，質量M＝1kg的小車靜止在地面上，小車上表面與R=0．24m的半圓軌道最低點P的切線相平�，F有一質量m＝2kg的滑塊（可視為質點）以v0=6m/s的初速度滑上小車左端，二者共速時的速度為v1=4m/s，此時小車還未與墻壁碰撞，當小車與墻壁碰撞時即被粘在墻壁上，已知滑塊與小車表面的滑動摩擦因數μ＝0．2，g取10m/s2，求：

（1）小車的最小長度；

（2）滑塊m恰好從Q點離開圓弧軌道時小車的長度；

（3）小車的長度L在什么范圍，滑塊不脫離軌道？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質量m＝2kg的物塊放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開始運動，物塊動能Ek與其發(fā)生位移x之間的關系如圖所示。已知物塊與水平面間的動摩擦因數μ＝0．2，g=10m/s2，則下列說法中不正確的是

A．x＝1m時物塊的速度大小為2m/s

B．x＝3m時物塊的加速度大小為1．25m/s2

C．在前2m的運動過程中物塊所經歷的時間為2s

D．在前4m的運動過程中拉力對物塊做的功為25J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學設計的可調電源電路如圖（a）所示，E=3V為無內阻的理想電源，R0=3為保護電阻，滑動變阻器的全電阻R=6，P為滑片位于圖示位置，閉合電鍵S．

（1）用理想電壓表測量A、P間的電壓；將電壓表調零，選擇合理的檔位，示數如圖 （b），電壓值為 V．

（2）用理想電流表代替電壓表接入相同位置，測得電流約為 A．（此問結果保留兩位有效數字）．

（3）若電源電路中不接入R0，則在使用過程中，存在的風險 （填“斷路”或“短路”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，分布在半徑為r的圓形區(qū)域內的勻強磁場，磁感應強度為B，方向垂直于紙面向里，帶電量為q、質量為m的帶電粒子從磁場的邊緣A點沿圓半徑AO方向射入磁場，穿過磁場區(qū)域后速度方向偏轉了2a角，其中tanα=0．5．求：

（1）帶電粒子入射速度的大小．

（2）若改變粒子的入射方向但仍保持帶電粒子在紙面內運動和速率不變，當粒子從圖示中的D點射出磁場時，求此時粒子在這個磁場中運動的時間是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】觀光旅游、科學考察經常利用熱氣球，保證熱氣球的安全就十分重要。科研人員進行科學考察時，氣球、座艙、壓艙物和科研人員的總質量為800kg,在空中停留一段時間后，由于某種故障，氣球受到的空氣浮力減小，科研人員發(fā)現氣球在豎直下降，此時下降速度為2m/s，且做勻加速運動，經過4s下降了16m后，立即拋掉一些壓艙物，氣球勻速下降。不考慮氣球由于運動而受到的空氣阻力。重加加速度g＝10m/s2。求：

（1）拋掉的壓艙物的質量m是多大？

（2）拋掉一些壓艙物后，氣球經過5s下降的高度是多大？

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【題目】如圖所示，真空中有兩個點電荷Q1=+9．0×10-8 C和Q2= -1．0×10-8C，分別固定在 x坐標軸上，其中Q1位于x=0處，Q2位于x=6 cm處。在x軸上（ ）

A．場強為0的點有兩處

B．在x>6cm區(qū)域，電勢沿x軸正方向降低

C．質子從x=1cm運動到x=5cm處，電勢能升高

D．在0<x<6cm和x>9cm的區(qū)域，場強沿x軸正方向

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【題目】如圖所示，重10N的滑塊在傾角為30°的斜面上，從點由靜止下滑，到點接觸到一個輕彈簧，滑塊壓縮彈簧到點開始彈回，返回點離開彈簧，最后又回到點，已知，=1m，=0.2m，那么在整個過程中以下說法錯誤的是（　�。�

A. 滑塊動能的最大值是6J

B. 彈簧的彈性勢能的最大值是6J

C. 從到彈簧的彈力對滑塊做的功是6J

D. 整個過程物體和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒

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