【題目】新型電子秤是采用現(xiàn)代傳感器技術(shù)、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)一體化的電子稱量裝置，具有去皮清零功能，即先將容器置于電子秤上，按下去皮按鈕清零后再把被測(cè)物品放進(jìn)容器里，待物品靜止時(shí)，電子秤受到的壓力大小數(shù)值上等于物品受到的重力大小，通過(guò)當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膿Q算，可以測(cè)出物品的質(zhì)量。現(xiàn)用該電子秤探究小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力與半徑的關(guān)系。某物理興趣小組到實(shí)驗(yàn)室取來(lái)該電子秤、半徑不同的光滑半圓軌道和小球等器材做了下列探究實(shí)驗(yàn)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程忽略空氣阻力的影響：

（1）將小球靜置于電子秤上，根據(jù)示數(shù)得到壓力為F0，將半徑為R的半圓軌道放在電子秤上并去皮清零。然后將小球從半圓軌道的邊緣由靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，可由電子秤的示數(shù)得到其壓力為_____；

（2）將半徑為R的半圓軌道換為半徑為1.5R、2R……的半圓軌道放在電子秤上并清零，同樣將小球從半圓軌道的邊緣由靜止釋放，觀察并記錄電子秤的讀數(shù)；

（3）進(jìn)行多次試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)：隨軌道半徑增大，小球?qū)壍赖膲毫?/span>___，小球在軌道最低點(diǎn)的動(dòng)能____（選填“增大”、“減小”或“不變”）。

【答案】3F0 不變 增大

【解析】

（1）[1]設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度為v，此時(shí)小球所受支持力為FN，小球由靜止釋放運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程，由動(dòng)能定理得

小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得

聯(lián)立解得

由牛頓第三定律得，電子秤的壓力示數(shù)為3F0。

（3）[2]由（1）中的計(jì)算結(jié)果可知，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，小球?qū)壍赖膲毫κ冀K為自身重力的3倍，與軌道半徑無(wú)關(guān)，所以隨軌道半徑增大，小球?qū)壍赖膲毫Σ蛔儭?/span>

[3]由（1）中的計(jì)算結(jié)果可知，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于mgR，則軌道半徑增大，小球在軌道最低點(diǎn)的動(dòng)能也增大。

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：

【題目】小明同學(xué)購(gòu)買了一捆標(biāo)稱長(zhǎng)度為L=100m的銅導(dǎo)線，他想用學(xué)過(guò)的知識(shí)來(lái)測(cè)量該電線的電阻率。他先用多用電表粗測(cè)了該電線的電阻Rx大約2Ω。然后從實(shí)驗(yàn)室還找到以下器材：

A.電源E：電動(dòng)勢(shì)約為4.0V，內(nèi)阻約0.2Ω；

B.電流表A1：量程為0.6A，內(nèi)阻r1=1Ω；

C.電流表A2：量程為3A，內(nèi)阻約為0.1Ω

D.定值電阻R1=20Ω；

E.定值電阻R2=5Ω；

F.滑動(dòng)變阻器R：最大阻值5Ω；

G.開(kāi)關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干；

H.螺旋測(cè)微器。

(1)他用螺旋測(cè)微器測(cè)量導(dǎo)線的直徑d，其中一次測(cè)量的示數(shù)如圖所示，d=_____________mm；

(2)請(qǐng)根據(jù)方框乙內(nèi)的部分電路，合理選用所給器材，補(bǔ)全測(cè)量銅導(dǎo)線電阻的電路，要求在電路圖上注明所選元件符號(hào)___________；

(3)小明用設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，獲得多組電流表A1和A2的讀數(shù)I1、I2，描點(diǎn)作圖得到如圖丙所示的圖象。如果把圖甲中示數(shù)作為銅導(dǎo)線的直徑，可以算出銅導(dǎo)線的電阻率為 =_________×10-8Ω·m（取3.14，計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）；

(4)通過(guò)查詢相關(guān)資料，小明發(fā)現(xiàn)銅導(dǎo)線的標(biāo)準(zhǔn)電阻率Ω·m，則該導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度為_______m（保留三位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，利用兩個(gè)對(duì)接的斜面，左側(cè)斜面固定，讓小球從固定斜面某一高度由靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，又沿右側(cè)斜面上升。要得到“沒(méi)有摩擦，小球?qū)⒌竭_(dá)原來(lái)的高度”的結(jié)論，需要的證據(jù)是

A.小球在右側(cè)斜面上，做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.右側(cè)斜面的傾角越小，小球運(yùn)動(dòng)的距離越長(zhǎng)

C.右側(cè)斜面的傾角為0°時(shí)，小球永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去

D.小球所受摩擦越小，在右側(cè)斜面上，越接近原來(lái)的高度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究：小車質(zhì)量一定的情況下，加速度與合力的關(guān)系。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A．如圖所示，安裝實(shí)驗(yàn)器材，調(diào)節(jié)軌道的傾角，輕推小車，使小車恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)；

B．用質(zhì)量相等的若干槽碼掛在細(xì)線的一端，細(xì)線的另一端與小車相連；

C．將小車放于靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源，釋放小車，得到一條打好點(diǎn)的紙帶并記錄槽碼的個(gè)數(shù)n；

D．保持小車的質(zhì)量不變，改變掛在細(xì)線上質(zhì)量相等的槽碼的個(gè)數(shù)，再做幾次實(shí)驗(yàn)；

E．在每條紙帶上選取一段比較理想的部分，算出每條紙帶的加速度a；

F．將各次實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)填入表中，做出a- n圖像。

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，完成下列問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)步驟A的目的是讓小車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小車所受合力的大小________（選填“大于”“小于”或“等于”）細(xì)線拉力的大小。

（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

序號(hào)

槽碼的個(gè)數(shù)n

加速度a/(m· s-2)

1

1

0.12

2

2

0.24

3

3

0.37

4

4

0.47

5

5

0.60

以加速度a為縱軸、槽碼的個(gè)數(shù)n為橫軸建立直角坐標(biāo)系，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，如圖所示。

①請(qǐng)?jiān)谠搱D中用“+”標(biāo)出第5條紙帶對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出a - n圖像_____。

②觀察a - n圖像，可以判斷小車的加速度a與合力F的關(guān)系是成________（選填“正比”或“反比”）。

③若換用一個(gè)質(zhì)量更大的小車重新做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，a -n圖像的斜率應(yīng)________（選填“變大”“變小”或“不變”）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)自行研制的全球第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗系統(tǒng)中的衛(wèi)星有三類，分別是地球靜止軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和中圓地球軌道衛(wèi)星。將這三類衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)均看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)他們的向心加速度大小分別為a靜、a傾、a中，沿軌道運(yùn)行的速度大小分別為v靜、v傾、v中。已知它們的軌道半徑r靜 = r傾 > r中，則下列判斷正確的是（　�。�

A.a靜 < a傾 < a中B.a靜 > a傾 > a中C.v靜 = v傾 < v中D.v靜 = v傾 > v中

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】右圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖．帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器．速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E.平板S上有可讓粒子通過(guò)的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．下列表述不正確的是( )

A. 質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具

B. 速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外

C. 能通過(guò)狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B

D. 粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的荷質(zhì)比越小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，已連接好部分實(shí)驗(yàn)電路。

（1）按如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，把圖乙中剩余的電路連接起來(lái)。

（_____）

（2）在圖乙的電路中，為避免燒壞電表，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于________端（填“A”或“B”）。

（3）如圖是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的U－I圖象，由圖可知，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω。所得內(nèi)阻的測(cè)量值與真實(shí)值相比________（填“偏大”、“偏小”或“相等”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系，并測(cè)量彈簧的勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。所用的每隔鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供了向右恒定的拉力，實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在繩子的下端，每次測(cè)量相應(yīng)的彈簧的總長(zhǎng)度.

(1)某同學(xué)通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)測(cè)量后把6組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)在坐標(biāo)系圖中，請(qǐng)作出F-L圖線________.

(2)由此圖線可得出該彈簧的原長(zhǎng)=________cm，勁度系數(shù)k=_______N/m.

(3)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較

優(yōu)點(diǎn)在于：________________________；

缺點(diǎn)在于：__________________________.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】木塊A、B分別重50N和60N，它們與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.25；夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2cm，彈簧的勁度系數(shù)為400N/m．系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動(dòng)．現(xiàn)用F=1N的水平拉力作用在木塊B上．如圖所示．力F作用后

A.木塊A所受摩擦力大小是B.木塊A所受摩擦力大小是8N

C.木塊B所受摩擦力大小是9ND.木塊B所受摩擦力大小是7N

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同步練習(xí)冊(cè)答案