Processing math: 0%
8.如圖所示,小球m自A點(diǎn)以向AD的方向的初速度V逐漸接近D點(diǎn)的小孔,已知AB弧長為0.8m,AB圓弧半徑為R,AD=s,A、B、C、D位于同一水平面上,則V為多大時(shí),才能使m恰好進(jìn)入D處的小孔?

分析 小球在AB方向做簡諧運(yùn)動(dòng),在AD方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),只有當(dāng)小球經(jīng)過整數(shù)個(gè)周期到達(dá)D點(diǎn)時(shí),才能使m恰好進(jìn)入D處的小孔.

解答 解:小球m的運(yùn)動(dòng)由兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)合成,這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)分別是:以速度v沿AD方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和在圓弧面AB方向上的往復(fù)運(yùn)動(dòng).因?yàn)?\overline{AB}?R,所以小球在圓弧面上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性,是類單擺,其圓弧半徑R即為類單擺的擺長; 設(shè)小球m恰好能進(jìn)入D處的小孔,則有: s=Vt 且滿足: t=kT(k=1,2,3…) 又T=2π\sqrt{\frac{R}{g}} 解以上方程得:V=\frac{s}{2kπ}•\sqrt{\frac{g}{R}} 答:則V為\frac{s}{2kπ}•\sqrt{\frac{g}{R}}$時(shí),才能使m恰好進(jìn)入D處的小孔.

點(diǎn)評(píng) 此題把勻速直線運(yùn)動(dòng)與簡諧運(yùn)動(dòng)相結(jié)合,難點(diǎn)在于不易想到運(yùn)用簡諧運(yùn)動(dòng)的周期表達(dá)式.

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:選擇題

18.一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)以速度v0運(yùn)動(dòng),在t=0時(shí)開始受到恒力F作用,速度大小先減小后增大,其最小值為\frac{1}{2}v0.質(zhì)點(diǎn)從開始受到恒力作用到速度最小的過程中的位移大小為( �。�
A.\frac{3m{{v}_{0}}^{2}}{8F}B.\frac{\sqrt{6}m{{v}_{0}}^{2}}{8F}C.\frac{\sqrt{3}m{{v}_{0}}^{2}}{4F}D.\frac{\sqrt{21}m{{v}_{0}}^{2}}{8F}

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖所示,電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)陰為r.電路中的R1為光敏電阻(其阻值光照強(qiáng)度增大而減�。�,R2為定值電阻.當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),下列說法正確的是( �。�
A.增大光照強(qiáng)度,電流表示數(shù)變小
B.增大光照強(qiáng)度,電壓表示數(shù)變小
C.減小光照強(qiáng)度,R2消耗的功率變大
D.減小光照強(qiáng)度,電源消耗的總功率變大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量重力加速度(圖示為釋放紙帶前的位置)

(1)請(qǐng)指出圖中的兩處明顯錯(cuò)誤或不當(dāng)之處①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須接交流電源;②重物釋放時(shí)要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
(2)該同學(xué)經(jīng)正確操作得到圖乙所示的紙帶,A、B、C、D、E、F、G為打出的連續(xù)七個(gè)點(diǎn),測得各相鄰點(diǎn)的距離分別為x1、x2、x3、x4、x5、x6.若打點(diǎn)時(shí)間間隔為T,則打E點(diǎn)時(shí)重物的速度表達(dá)式為vE=\frac{{x}_{3}+{x}_{4}}{2T}(用字母表示),若分別計(jì)算出各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度值,并在坐標(biāo)系中畫出速度的二次方(v2)與距離(h)的關(guān)系圖,如圖丙所示,則測出的重力加速度的數(shù)值大小g=9.40m/s2.(保留三位有效數(shù)字)
(3)另有同學(xué)又設(shè)計(jì)了以下方案來測定重力加速度:
a.測出第一點(diǎn)和最后一點(diǎn)之間的距離x,利用x=\frac{1}{2}g(6T)2,求得g=\frac{2x}{36{T}^{2}}
b.由g1=\frac{{x}_{4}-{x}_{1}}{3{T}^{2}}、g=\frac{{x}_{5}-{x}_{2}}{3{T}^{2}}…g3=\frac{{x}_{6}-{x}_{3}}{3{T}^{2}},求出它們的平均值\overline{g}
c.把紙帶每隔時(shí)間T剪斷,得到若干短紙條,再把這些紙條并排貼在一張紙上,使這些紙條下端對(duì)齊,作為時(shí)間坐標(biāo)軸,將紙條上端中心連起來,得到v-t圖象,通過圖象的斜率求出重力加速度g.
以上方案中不合理的是a(選填字母代號(hào))

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示,半徑分別為R和r(R>r)的甲、乙兩光滑半圓軌道放置在同一豎直平面內(nèi),兩軌道之間由一光滑水平軌道CD相連,在水平軌道CD上有一輕彈簧被a、b兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球夾住,但不拴接.同時(shí)釋放兩小球,彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為兩球的動(dòng)能,若兩球獲得相等動(dòng)能,其中有一只小球恰好能通過最高點(diǎn),另一小球在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為mg,兩球離開半圓軌道后均做平拋運(yùn)動(dòng)落到水平軌道的同一點(diǎn)(不考慮小球在水平面上的反彈,不計(jì)空氣阻力).則(  )
A.恰好通過最高點(diǎn)的是b球B.a球、b球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
C.軌道半徑R=\frac{4}{3}rD.CD兩點(diǎn)之間的距離為\frac{6+5\sqrt{2}}{3}R

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.如圖所示為一空腔導(dǎo)體周圍的電場線分布,電場方向如圖中箭頭所示,M、N、P、Q是以O(shè)為圓心的一個(gè)圓周上的四點(diǎn),其中M、N在一條直線電場線上,P、Q在一條曲線電場線上,下列說法正確的有( �。�
A.M點(diǎn)的電場強(qiáng)度比N點(diǎn)的電場強(qiáng)度小
B.P點(diǎn)的電勢比Q點(diǎn)的電勢低
C.負(fù)電荷在P點(diǎn)的電勢能小于其在Q點(diǎn)的電勢能
D.M、0間的電勢差等于O、N間的電勢差

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖所示,螺線管橫截面積為S,線圈匝數(shù)為N,電阻為R1,管內(nèi)有圖示方向的變化磁場.螺線管與足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相連并固定在同一平面內(nèi),與水平面的夾角為θ,兩導(dǎo)軌的間距為L.導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì).導(dǎo)軌處于垂直斜面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場中.金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置,與導(dǎo)軌接觸良好,并可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動(dòng).已知金屬桿ab的質(zhì)量為m,電阻為R2,重力加速度為g.忽略螺線管的磁場對(duì)金屬桿ab的影響、忽略空氣阻力.
(1)為使ab桿保持靜止,求通過ab的電流的大小和方向;
(2)當(dāng)ab桿保持靜止時(shí),求螺線管內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率;
(3)若螺線管內(nèi)磁場方向與圖示方向相反,磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率\frac{△B}{△t}=k(k>0).將金屬桿ab由靜止釋放,桿將沿斜面向下運(yùn)動(dòng).求桿下滑的最大加速度a及最大速度v.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖所示,一傾斜的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定對(duì)稱軸以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng),盤面與水平面間的夾角為37°,盤面上離轉(zhuǎn)軸一定距離處有一質(zhì)量m=1kg的小物體,小物體與圓盤始終保持相對(duì)靜止,調(diào)整轉(zhuǎn)速,使小物體在最高點(diǎn)時(shí)受到的摩擦力為零,小物體仍與圓盤始終保持相對(duì)靜止,g取10m/s2,sin37°=0.6,則小物體在最低點(diǎn)時(shí)受到的摩擦力大小為( �。�
A.6NB.12NC.8ND.16N

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.如圖所示,甲圖為沿x軸正方向傳播的一列簡諧橫波在t=1.5s時(shí)刻的波形圖象,乙圖為參與波動(dòng)的某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象,則圖乙可能是圖甲中x分別等于1、2、3、4這四個(gè)質(zhì)點(diǎn)中哪個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象( �。�
A.1B.2C.3D.4

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案