【題目】某同學(xué)在實驗室探究圓周運動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)做圓周運動而不易偏離豎直面，如圖所示，他用兩根長為的細線系一質(zhì)量為m=1kg的小球，兩線上各連接一個力電傳感器來測量細線的拉力（圖中未畫出），細線的另一端系于水平橫桿上的A、B兩點，A、B兩點相距也為。若小球上升到圓周最高點時力電傳感器的示數(shù)都恰好為零。（重力加速度），求：

（1）小球到達圓周最低點時的速度？

（2）小球運動到圓周最低點時，每個力電傳感器的示數(shù)為多少？

【答案】(1) (2)

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

兩式聯(lián)立可得：③

小球從圓周最高點向最低點運動過程中，由動能定理可得：④

解得：⑤

（2）設(shè)小球運動到圓周最低點時細線受到的拉力為，受力分析如圖所示

小球所受細線的拉力和重力的合力提供圓周運動的向心力

則有：⑥

代入數(shù)據(jù)可得：⑦

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在2016年里約奧運跳水比賽中，中國跳水夢之隊由吳敏霞領(lǐng)銜包攬全部8枚金牌。假設(shè)質(zhì)量為m的跳水運動員從跳臺上以初速度v0向上跳起，跳水運動員從跳臺上起跳到入水前重心下降H，入水后受水阻力而速度減為零，不計跳水運動員水平方向的運動，運動員人水后到速度為零時重心下降h，不計空氣阻力，重力加速度g，則（ ）

A. 運動員從跳臺上起跳到入水前受到合外力沖量大小為

B. 水對運動員阻力的沖量大小為

C. 運動員克服水的阻力做功為mgH +

D. 運動員從跳起到入水后速度減為零的過程中機械能減少量為mg(H +h) +

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】動車組是城際間實現(xiàn)小編組、大密度的高效運輸工具，以其編組靈活、方便、快捷、安全、可靠、舒適等特點而備受世界各國鐵路運輸和城市軌道交通運輸?shù)那嗖A．幾節(jié)自帶動力的車廂加幾節(jié)不帶動力的車廂編成一組，就是動車組．假設(shè)有一動車組由六節(jié)車廂連接而成，每節(jié)車廂的總質(zhì)量均為m=8×104 kg.其中第一節(jié)、第二節(jié)帶動力，他們的額定功率分別是P1=2×107 W和P2=1×107 W(第一節(jié)車廂達到額定功率如功率不夠用時啟動第二節(jié)車廂)，車在行駛過程中阻力恒為重力的0.1倍(g＝10 m/s2)

(1)求該動車組的最大行駛速度；

(2)若列車以1 m/s2的加速度勻加速啟動，求t＝10 s時，第一節(jié)和第二節(jié)車廂之間拉力的值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示。一細束紅色單色光射到透明球表面上，光束在過球心O的平面內(nèi)。折射進入球內(nèi)后一部分光束在內(nèi)表面處發(fā)生折射。折射出的光線為圖中1；一部分光束經(jīng)內(nèi)表面反射一次，再經(jīng)球面折射，折射出的光線為圖中2，已知出射光線1與入射光線的夾角為θ=30。出射光線2與入射光線的夾角α=30.

①求透明球?qū)t色單色光的析射率，(計算結(jié)果保留2位小數(shù)）

②若將紅色單色光換或紫色單色光，保持入射光的方向和入射點不變。則出射光線2與入射光線的夾角α′_______30(填“大于”、“等于”或“小于)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡諧橫波t=0時刻的波形圖如圖所示，已知波沿x軸正方向傳播，傳播速度為10m/s，則下列說法正確的是______________

A．x=0.7m處的質(zhì)點比x=0.6m處的質(zhì)點先運動到波峰的位置

B．此時x=2.25m處的質(zhì)點正在做加速度減小的加速運動

C．x=1m處的質(zhì)點再經(jīng)過0.15s時刻刻運動到波峰位置

D．x=2.3m處的質(zhì)點再經(jīng)過0.08s可運動至波峰位置

E．x=1m處的質(zhì)點在做簡諧運動，其振動方程為y=0.8sin（10πt）（m）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的小球固定在輕彈簧和輕桿的一端，輕彈簧的另一端固定在墻壁上的A點，輕桿的另一端通過鉸鏈連于墻壁上的O點，輕彈簧的自然長度與桿長相等。小球靜止時，輕彈簧處于水平，輕桿與墻壁成θ＝30°。從某時刻開始，給小球施加豎直向上的力F，使小球緩慢移動到B位置，OB處于水平。整個過程中彈簧一直處于彈性限度內(nèi)，下列說法中正確的是（ ）

A. 小球在移動過程中可能受到3個力作用

B. 若彈簧有彈力，則彈力的大小一定不等于桿對小球的作用力的大小

C. 彈簧的彈力先減小后增大，且末態(tài)時彈力大于初態(tài)時彈力

D. 力F先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在x軸上方存在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，在x軸下方存在垂直紙面向外的磁感應(yīng)強度大小為的勻強磁場。一帶負電的粒子(不計重力) 從原點O與x軸成30°角斜向上射入磁場，且在x軸上方運動的半徑為R。則

A. 粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)一定能回到原點O

B. 粒子完成一次周期性運動的時間為

C. 粒子射入磁場后，第二次經(jīng)過x軸時與O點的距離為3R

D. 粒子在x軸上方和下方的磁場中運動的半徑之比為1：2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示為“測量小車與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)”的實驗裝置，帶滑輪的長木板水平固定，跨過小車上的光滑定滑輪的兩根細線均處于水平．

(1)某個實驗小組在實驗中得到一紙帶如圖乙，A、B、C、D、E為5個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出．已知打點計時器的工作頻率為50 Hz，根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)，可求出小車的速度a=________m/s(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)．該小組想針對小車列牛頓第二定律方程求出動摩擦因數(shù)，則還需要測定_____________（寫出物理量名稱及對應(yīng)的字母）。若讀出拉力傳感器的示數(shù)為F，則小車與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ= ________（用a、F、當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g和上述測定的物理量表示,忽略其他阻力作用）.

（2）另一實驗小組分析了上述裝置的特點，覺得不分析紙帶，再測出砂和砂桶的質(zhì)量m/也能利用牛頓第二定律求出該動摩擦因數(shù)，這種求法的表達式是μ= _________（用a、F、m/、當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g和上述（1）中測定的物理量表示，忽略其他阻力作用）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩個密閉容器中分別充有質(zhì)量相等、溫度相同的氦氣和氧氣(不考慮氣體分子的勢能)。下列說法正確的是_________

A.氦氣的內(nèi)能一定比氧氣的內(nèi)能大

B.氧氣的密度一定比氦氣的密度大

C.若氦氣吸收熱量，則氦氣的溫度可能不變

D.若外界對氧氣做正功，則氧氣的內(nèi)能一定增大

E.氦氣的壓強與體積的乘積一定大于氧氣的壓強與體積的乘積

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