【題目】如圖甲所示，輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一個(gè)小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿與小球間彈力大小為F，小球在最高點(diǎn)速度大小為v，其F-v2圖象如圖乙所示(R，a，b為已知量).求：

(1)小球的質(zhì)量及當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮。?/span>

(2)當(dāng)v2=c時(shí)，小球在最低點(diǎn)與小球在最高點(diǎn)桿上彈力的差值。

【答案】（1） （2）6a

【解析】

根據(jù)題中“小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)”、“小球在最低點(diǎn)與小球在最高點(diǎn)桿上彈力的差值”可知，本題考察機(jī)械能與曲線運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的問(wèn)題。根據(jù)機(jī)械能與曲線運(yùn)動(dòng)相結(jié)合問(wèn)題的規(guī)律，應(yīng)用機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律等知識(shí)列式計(jì)算。

(1)當(dāng)時(shí)，桿對(duì)球的彈力恰好為零，此時(shí)球只受重力，重力提供向心力，則：

，解得：重力加速度

當(dāng)時(shí)，小球所需向心力為零，桿對(duì)球的彈力恰好與球的重力等大反向，則：

，解得：小球的質(zhì)量

(2)最低點(diǎn)時(shí)：

據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律，當(dāng)時(shí)，在最高點(diǎn)桿對(duì)球的彈力向下，則最高點(diǎn)時(shí)有：

小球從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)，據(jù)機(jī)械能守恒定律有：

得

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】如圖所示，紙面為豎直面，MN為豎直線段，空間存在平行于紙面的足夠?qū)拸V的水平方向勻強(qiáng)電場(chǎng)，其大小和方向未知，圖中未畫(huà)出，一帶正電的小球從M點(diǎn)在紙面內(nèi)以 的速度水平向左開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，以后恰好以大小為 的速度通過(guò)N點(diǎn)。已知重力加速度g,不計(jì)空氣阻力。則下列正確的是（ ）

A. 小球從M到N的過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間

B. 可以判斷出電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向左

C. 從M點(diǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程中小球的機(jī)械能先增大后減小

D. 從M到N的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度大小一直增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某空間存在著如圖甲所示的足夠大的沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．在磁場(chǎng)中A、B兩個(gè)物塊疊放在一起，置于光滑水平面上，物塊A帶正電，物塊B不帶電且表面絕緣．在t＝0時(shí)刻，水平恒力F作用在物塊B上，物塊A、B由靜止開(kāi)始做加速度相同的運(yùn)動(dòng)．在A、B一起向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是

A. 圖乙可以反映B對(duì)A的支持力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系

B. 圖乙可以反映B對(duì)A的摩擦力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系

C. 圖乙可以反映B對(duì)地面的壓力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系

D. 圖乙可以反映物塊A和物塊B的加速度大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】地下礦井中的礦石裝在礦車(chē)中，用電機(jī)通過(guò)豎井運(yùn)送至地面。某豎井中礦車(chē)提升的速度大小v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示，其中圖線①②分別描述兩次不同的提升過(guò)程，它們變速階段加速度的大小都相同；兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相等。不考慮摩擦阻力和空氣阻力。對(duì)于第①次和第②次提升過(guò)程，

A. 礦車(chē)上升所用的時(shí)間之比為4:5

B. 電機(jī)的最大牽引力之比為2:1

C. 電機(jī)輸出的最大功率之比為2:1

D. 電機(jī)所做的功之比為4:5

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，三根相互平行的固定長(zhǎng)直導(dǎo)線L1、L2和L3兩兩等距，通過(guò)L1、L2、L3中的電流大小相等，L1、L2中的電流方向垂直紙面向里，L3中的電流方向垂直紙面向外，在三根導(dǎo)線與紙面的交點(diǎn)所構(gòu)成的等邊三角形的中心上放有一電流方向垂直紙面向外的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線則該導(dǎo)線受到的安培力的方向?yàn)?/span>

A. 指向L1 B. 指向L2 C. 背離L3 D. 指向L3

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在距地面h=5m的光滑水平桌面上，一輕質(zhì)彈簧被a（質(zhì)量為1kg，可視為質(zhì)點(diǎn)）和b（質(zhì)量為2kg，可視為質(zhì)點(diǎn)）兩個(gè)小物體壓縮（不拴接），彈簧和小物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)。今同時(shí)釋放兩個(gè)小物體，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)后，物體a繼續(xù)運(yùn)動(dòng)最后落在水平地面上，落點(diǎn)距桌子邊緣距離x=2m，物體b則從A端滑上與桌面等高的傳送帶，傳送帶起初以v0=2m/s的速度順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)，在b滑上的同時(shí)傳送帶開(kāi)始以a0=1m/s2的加速度加速運(yùn)轉(zhuǎn)，物體和傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，傳送帶右側(cè)B端處固定一豎直放置的光滑半圓軌道BCD，其半徑R=0.8m，小物體b恰能滑上與圓心O等高的C點(diǎn)。取g=10m/s2，求：

（1）處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能Ep；

（2）物塊b由A端運(yùn)動(dòng)到B端所經(jīng)歷的時(shí)間；

（3）若要保證小物體b在半圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)不脫離軌道，則半圓軌道的半徑應(yīng)滿足什么要求？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在兩端封閉、粗細(xì)均勻的U形細(xì)玻璃管內(nèi)有一股水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當(dāng)U形管兩端豎直朝上時(shí)，左、右兩邊空氣柱的長(zhǎng)度分別為l1=18.0 cm和l2=12.0 cm，左邊氣體的壓強(qiáng)為12.0 cmHg�，F(xiàn)將U形管緩慢平放在水平桌面上，沒(méi)有氣體從管的一邊通過(guò)水銀逸入另一邊。求U形管平放時(shí)兩邊空氣柱的長(zhǎng)度。在整個(gè)過(guò)程中，氣體溫度不變。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某粒子分析器的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)如圖．一束帶電粒子（不計(jì)重力和粒子間的相互影響）從A小孔以特定的角度和初速度射入平行板電極P和Q之間的真空區(qū)域，經(jīng)偏轉(zhuǎn)后打在Q極板上如圖所示的位置．在其他條件不變的情況下要使該粒子束能從Q極板上B孔射出，下列操作中可能實(shí)現(xiàn)的是（ ）

A. 先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，再適當(dāng)上移P極板

B. 先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，再適當(dāng)左移P極板

C. 保持開(kāi)關(guān)S閉合，適當(dāng)上移P極板

D. 保持開(kāi)關(guān)S閉合，適當(dāng)左移P極板

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)“” 形導(dǎo)線框可繞AB軸轉(zhuǎn)動(dòng)，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小B=T，方向豎直向下,線框的CD邊長(zhǎng)為20cm、CE、DF長(zhǎng)均為10cm，轉(zhuǎn)速為50r/s，若從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí):

（1）寫(xiě)出線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的瞬時(shí)值表達(dá)式.

（2）若線框電阻r=3,再將AB兩端接入一個(gè)“6V，12W”的小燈泡，小燈泡能否正常發(fā)光？若不能，小燈泡實(shí)際消耗功率多大？(設(shè)小燈泡的阻值不變)

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