15．小球在半徑為R的光滑半球內(nèi)做水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，試分析圖中的θ（小球與半球球心連線跟豎直方向的夾角）與線速度v、周期T的關(guān)系．（小球的半徑遠(yuǎn)小于R）

分析 由重力和支持力的合力提供向心力，結(jié)合向心力的速度表達(dá)式，和周期表達(dá)式可得夾角與速度和周期的關(guān)系．

解答 解：小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在和小球等高的水平面上（不在半球的球心），向心力F是重力G和支持力FN的合力，所以重力和支持力的合力方向必然水平．如圖所示，有：
mgtanθ=$\frac{m{v}^{2}}{Rsinθ}$=mRsinθ（$\frac{2π}{T}$）2，
由此可得：
$v=\sqrt{gRtanθsinθ}$，
$T=2π\(zhòng)sqrt{\frac{Rcosθ}{g}}=2π\(zhòng)sqrt{\frac{h}{g}}$．
 （式中h為小球軌道平面到球心的高度）可見，θ越大（即軌跡所在平面越高），v越大，T越小．
答：θ越大（即軌跡所在平面越高），v越大，T越�。�

點(diǎn)評(píng) 該題的是考察圓周運(yùn)動(dòng)的向心力來源，以及會(huì)各種關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)向心力的表達(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：填空題

5．如圖為某小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，用閃光照相的方法獲得的相片的一部分，圖中背景方格的邊長為5cm，g=10m/s2，則
（1）閃光頻率f=10Hz
（2）小球平拋的初速度v0=1.5m/s
（3）小球過B點(diǎn)豎直方向的速率VB=2m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

6．（1）在做“碰撞中的動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)中：

如果采用圖乙裝置做“碰撞中的動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)，某次實(shí)驗(yàn)得出小球的落點(diǎn)情況如圖甲所示，圖中數(shù)據(jù)單位統(tǒng)一，假設(shè)碰撞動(dòng)量守恒，則碰撞小球質(zhì)量m1和被碰撞小球質(zhì)量m2之比m1：m2=4：1．
（2）在（1）實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生誤差的主要原因是ACD
A．碰撞前入射小球的速度方向、碰撞后入射小球的速度方向和碰撞后被碰小球的速度方向不是絕對(duì)沿水平方向
B．小球在空氣中飛行時(shí)受到空氣阻力
C．通過復(fù)寫紙描得的各點(diǎn)，不是理想點(diǎn)，有一定的大小，從而帶來作圖上的誤差
D．測(cè)量長度時(shí)有誤差．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．（1）某同學(xué)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，除了要求鉤碼的重力遠(yuǎn)小于小車的重力外，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該采取的必要措施是平衡摩擦力．

（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用50Hz的交流電．如圖2所示為鉤碼質(zhì)量為0.03kg時(shí)實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)O及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離S及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v，請(qǐng)將C點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果填在表中的相應(yīng)位置．
表：紙帶的測(cè)量結(jié)果
測(cè)量點(diǎn)S/cmv/（m•s-1）
O0.000.35
A2.510.40
B4.200.45
C6.060.49
D8.150.54
E10.410.60
（3）實(shí)驗(yàn)測(cè)得小車的質(zhì)是為0.22Kg．此同學(xué)研究小車運(yùn)動(dòng)過程中A點(diǎn)到E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的拉力對(duì)小車做的功為0.023J，小車的動(dòng)能變化為0.022J，這樣在實(shí)驗(yàn)允許的誤差范圍內(nèi)就說明“合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的變化”．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖所示，在傾角為30°的光滑斜面上，一勁度系數(shù)為k=400N/m的輕質(zhì)彈簧一端固定在固定擋板C上，另一端連接一質(zhì)量為m=0.5kg的物體A，一輕細(xì)繩通過定滑輪，一端系在物體A上，另一端有一細(xì)繩套，細(xì)繩與斜面平行，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)在細(xì)繩套上輕輕掛上一個(gè)質(zhì)量也為m的物體B，A將在斜面上做簡諧運(yùn)動(dòng)．（g取10m/s2）試求：
（1）未掛物體B時(shí)，當(dāng)A物體靜止時(shí)彈簧的形變量．
（2）物體A的最大速度值．
（3）細(xì)繩對(duì)物體B的拉力的最大值和最小值．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說法中正確的是（　�。�
A．它一定在赤道上空運(yùn)行
B．各國發(fā)射的這種衛(wèi)星的軌道半徑都不一樣
C．它運(yùn)行的線速度一定大于第一宇宙速度
D．它運(yùn)行的線速度可以是任意的

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．從地球發(fā)射火箭到火星去進(jìn)行探測(cè)，發(fā)射后火箭以太陽為焦點(diǎn)做橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，為了節(jié)省能量，火箭離開地球的速度方向與地球的繞日公轉(zhuǎn)速度方向一致，并且選擇適當(dāng)?shù)陌l(fā)射時(shí)機(jī)，使火箭橢圓軌道的遠(yuǎn)日點(diǎn)為火星，軌道的近日點(diǎn)為地球．假定地球和火星均繞日做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑分別為r和R，忽略其他行星對(duì)火箭的作用．
（1）根據(jù)機(jī)械能守恒和開普勒第二定律，試求火箭發(fā)射的對(duì)地速度大�。ㄓ闷渌椒ǖ贸稣_答案同樣給分）
（2）火箭到達(dá)火星需要多長時(shí)間？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．某實(shí)驗(yàn)小組有甲、乙兩位同學(xué)要分別測(cè)量同一個(gè)未知電阻Rx的阻值．
甲同學(xué)提供的實(shí)驗(yàn)器材有
A．待測(cè)電阻Rx
B．電源E（電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻不計(jì)）
C．滑動(dòng)變阻器R（阻值0～60Ω，額定電流1A）
D．電流表A（量程0～0.6A～3A，兩個(gè)量程內(nèi)阻均較小只有2Ω左右）
E．多用電表
F．開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干，則
（1）該同學(xué)先用多用電表粗測(cè)待測(cè)電阻Rx的電阻值，測(cè)量時(shí)將選擇開關(guān)旋到“×1”的檔位，測(cè)量時(shí)指針的位置如圖1示，那么，該待測(cè)電阻Rx的阻值為18Ω
（2）如果要采用以上所有器材用“伏安法”來較準(zhǔn)確地測(cè)量待測(cè)電阻Rx的阻值，那么，電路中，多用電表該選擇的檔位是C．
A．交流電壓2.5V   B．直流電壓2.5V     C．直流電壓10V    D．直流電流10mA
（3）為了較準(zhǔn)確的測(cè)量待測(cè)電阻Rx的電阻值，根據(jù)題意，用鉛筆畫線代替導(dǎo)線，將圖2的實(shí)驗(yàn)電路連接成完整的電路（其中，部分導(dǎo)線已連好且不能更改）．
乙同學(xué)提供的實(shí)驗(yàn)器材有：
A．待測(cè)電阻Rx
B．電源E（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻不計(jì)）
C．滑動(dòng)變阻器R（阻值0～5Ω，額定電流1A）
D．電流表A1（量程0～50mA，內(nèi)阻R${\;}_{{A}_{1}}$=20Ω）
E．電流表A2（量程0～150mA，內(nèi)阻R${\;}_{{A}_{2}}$≈$\frac{20}{3}$Ω）
F．定值電阻R0（20Ω）
H．開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干，則
（4）測(cè)量中要求電流表的示數(shù)不小于其量程的$\frac{1}{3}$，試在虛線方框內(nèi)畫出測(cè)量電阻Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖（圖中元件要用題中相應(yīng)的字母標(biāo)注，其中部分已畫）．
（5）根據(jù)你畫的電路圖，若電流表A1的示數(shù)為I1，電流表A2的示數(shù)為I2，那么，待測(cè)電阻Rx的表達(dá)式Rx=$\frac{{I}_{2}-{I}_{1}}{{I}_{1}}{R}_{0}-{R}_{A1}\\;或\frac{{I}_{1}（{R}_{0}+{R}_{A1}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$或$\frac{{I}_{1}（{R}_{0}+{R}_{{A}_{1}}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$（用題中字母表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．如圖1，兩個(gè)圓心為（±r，0 ），半徑為$\frac{2\sqrt{3}}{3}$r的圓把空間切成幾個(gè)區(qū)域．空間中有如圖1所示的磁場(chǎng)．其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=B0$\frac{t}{{t}_{0}}$，即隨時(shí)間線性變化．

（1）求兩圓相交部分電場(chǎng)分布．
（2）求如圖2所示電路中各電壓表（均是上端接入紅表筆下端黑表筆）的讀數(shù)和Ua，Ub，其中電壓表電阻為2R0．

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同步練習(xí)冊(cè)答案