7.如圖所示,一小球在一半徑為R的豎直光滑圓軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)A時(shí)受到軌道的彈力為F1,經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)B時(shí)受到軌道的彈力為F2,重力加速度為g,求小球在A點(diǎn)和B點(diǎn)的動(dòng)能EK1和EK2及小球的質(zhì)量m.

分析 根據(jù)合力充當(dāng)向心力和動(dòng)能表達(dá)式以及動(dòng)能定理列式求解動(dòng)能及質(zhì)量m.

解答 解:小球做圓周運(yùn)動(dòng),在A、B兩點(diǎn)有:
F1-mg=m$\frac{{v}_{A}^{2}}{R}$            ①
F2+mg=m$\frac{{v}_{B}^{2}}{R}$            ②
EkA=$\frac{1}{2}$mv${\;}_{A}^{2}$             ③
EkB=$\frac{1}{2}$mv${\;}_{B}^{2}$             ④
小球從A點(diǎn)到B點(diǎn),由動(dòng)能定理得:
-2mgR=$\frac{1}{2}$mv${\;}_{B}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}_{A}^{2}$     ⑤
聯(lián)立①②③④⑤式,解得:
EkA=$\frac{1}{12}$(5F1+F2)R     ⑥
EkB=$\frac{1}{12}$(F1+5F2)R     ⑦
聯(lián)立⑤⑥⑦式,解得:
m=$\frac{{F}_{1}-{F}_{2}}{6g}$              ⑧
答:小球在A點(diǎn)和B點(diǎn)的動(dòng)能EK1和EK2分別為$\frac{1}{12}$(5F1+F2)R,$\frac{1}{12}$(F1+5F2)R;
   小球的質(zhì)量m為$\frac{{F}_{1}-{F}_{2}}{6g}$.

點(diǎn)評(píng) 此題考查圓周運(yùn)動(dòng)與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理的結(jié)合,注意選取研究對(duì)象及過(guò)程,列方程求解注意整體代換法的應(yīng)用.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

17.下列敘述中,正確的是( 。
A.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)
B.同種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí),逸出光電子的最大初動(dòng)能與照射光的強(qiáng)度成線性關(guān)系
C.一塊純凈的放射性的礦石,經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期,它的總質(zhì)量?jī)H剩下一半
D.按照玻爾理論,氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí),電子的動(dòng)能減小,原子的能量增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

18.用圖1所示的裝置做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn).

(1)為了消除長(zhǎng)木板與小車間摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,必須在長(zhǎng)木板遠(yuǎn)離滑輪的一端下面墊一塊薄木板,反復(fù)移動(dòng)薄木板的位置,直至不掛沙桶時(shí)輕推小車能在長(zhǎng)木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng).
(2)為保持拉力的方向不變,應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪的高度使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行;
(3)掛上沙桶后,某同學(xué)只改變小車的質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量.他根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的幾組數(shù)據(jù)作出a-$\frac{1}{m}$圖象如圖2.根據(jù)圖2,可判斷本次實(shí)驗(yàn)中小車受到的合外力大小為0.06 N.(保留到小數(shù)點(diǎn)后二位)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

15.用均勻?qū)Ь做成的正方形線圈邊長(zhǎng)為L(zhǎng),正方形的一半放在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖所示,當(dāng)磁場(chǎng)以$\frac{△B}{△t}$的變化率減弱時(shí),則( 。
A.線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E=$\frac{△B}{△t}$•$\frac{{L}^{2}}{2}$
B.線圈中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為$\frac{△B}{△t}$$\frac{{L}^{2}}{2}$
C.線圈中a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)
D.線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍cbda

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

2.下列說(shuō)法正確的是(  )
A.布朗運(yùn)動(dòng)是指液體分子與懸浮在液體中的固體顆粒共同運(yùn)動(dòng)
B.理想氣體壓強(qiáng)取決于單位體積內(nèi)分子數(shù)和分子的平均動(dòng)能
C.做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的,因此從結(jié)果上不能區(qū)分是哪種方式改變了物體的內(nèi)能
D.分子間表現(xiàn)為引力時(shí),距離越小,分子勢(shì)能越大
E.熱力學(xué)第二定律表明,所有涉及到熱現(xiàn)象的物理過(guò)程都具有方向性

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.農(nóng)歷二〇一一年十月初八凌晨1時(shí)29分,經(jīng)歷近43小時(shí)飛行和五次變軌的“神舟八號(hào)”飛船飛抵距地面343公里的近似為圓的軌道,與在此軌道上等待已久的“天宮一號(hào)”成功對(duì)接;11月16日18時(shí)30分,“神舟八號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”成功分離,返回艙于11月17日19時(shí)許返回地面.下列有關(guān)“天宮一號(hào)”和“神舟八號(hào)”說(shuō)法正確的是( 。
A.對(duì)接前“天宮一號(hào)”的運(yùn)行速率約為11.2km/s
B.若還知道“天宮一號(hào)”運(yùn)動(dòng)的周期,再利用萬(wàn)有引力常量,就可算出地球的質(zhì)量
C.在對(duì)接前,應(yīng)讓“天宮一號(hào)”與“神舟八號(hào)”在同一軌道上繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),然后讓“神舟八號(hào)”加速追上“天宮一號(hào)”并與之對(duì)接
D.“神舟八號(hào)”返回地面時(shí)應(yīng)先減速

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

2.如圖甲所示,P為金屬圓環(huán),半徑r=5m,環(huán)內(nèi)的磁場(chǎng)隨時(shí)間變化的圖線如圖甲所示,以垂直紙面向里為磁場(chǎng)正方向;A、B是帶有小孔的帶電金屬板,UAB=100V;C、D是與P環(huán)相連的水平放置的平行金屬板,板長(zhǎng)L=16m,兩板間距D=16m;Q是邊長(zhǎng)d=24m的正方形磁場(chǎng)區(qū)域.P環(huán)圓心,A、B板小孔連線,C、D板中線及正方形Q的中線都在同一線水平線上.現(xiàn)有質(zhì)量m=1×10-4kg,電量q=+1.6×10-5C的粒子(重力不計(jì))源源不斷的從A板小孔由靜止釋放,依次進(jìn)入C、D兩板及正方形磁場(chǎng)區(qū)域.求:

(1)帶電粒子離開(kāi)A、B板進(jìn)入C、D板時(shí)的速度v;
(2)在圖丙中作出C、D金屬板上的電勢(shì)差UCD隨時(shí)間變化的圖象;
(3)帶電粒子穿越C、D板過(guò)程中產(chǎn)生的最大偏轉(zhuǎn)位移Y1和最小偏轉(zhuǎn)位移Y2
(4)欲使帶電粒子全部從正方形磁場(chǎng)的下邊界射出,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小應(yīng)該滿足什么條件?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

19.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.水波在一個(gè)周期內(nèi)傳播的距離是一個(gè)波長(zhǎng)
B.產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是波源頻率發(fā)生了變化
C.變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)
D.通過(guò)一個(gè)狹縫觀察日光燈看到的彩色條紋屬于光的衍射現(xiàn)象
E.雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中只增大雙縫間的距離,干涉條紋間的距離減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

20.某橫波在介質(zhì)中沿x軸正方向傳播t=0時(shí)刻,P點(diǎn)開(kāi)始向y軸正方向運(yùn)動(dòng),經(jīng)t=0.2s.P點(diǎn)第一次到達(dá)正方向最大位移處,某時(shí)刻形成的波形如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.該橫波的波速為5m/s
B.質(zhì)點(diǎn)Q與質(zhì)點(diǎn)N都運(yùn)動(dòng)起來(lái)后,它們的運(yùn)動(dòng)方向總相反
C.在0.2s的時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)M通過(guò)的路程為lm
D.從圖示時(shí)刻再過(guò)2.6s,質(zhì)點(diǎn)M處于平衡位置,且正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)

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同步練習(xí)冊(cè)答案