【題目】一輕繩一端連接一小球，另一端固定在懸點(diǎn)上．開始時(shí)小球靜止在最低點(diǎn)， 一方向水平的沖力作用到小球上使小球立刻獲得一個(gè)水平速度 v1 ，結(jié)果小球在豎直面內(nèi)來回?cái)[動(dòng)，如圖中①．此后，當(dāng)小球某次擺至最高點(diǎn)時(shí)，又有另一方向水平的沖力作用到小球上使小球立刻獲得另一個(gè)水平速度 v2 ，此后小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖中②，而且運(yùn)動(dòng)過程中繩子的拉力大小與前面小球在擺動(dòng)過程中繩子拉力的最大值相等．求：

（1）輕繩偏離豎直方向的最大夾角θ．

（2）速度和速度大小的比值

【答案】（1）600（2）

【解析】設(shè)小球質(zhì)量為m，繩子長度為l．小球擺動(dòng)過程機(jī)械能守恒，則： mv12=mgl（1-cosθ）
小球在最低點(diǎn)時(shí)繩子拉力最大Fm-mg=m
聯(lián)立解得：Fm=mg（3-2cosθ）
小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有Fm=mgtanθ=m
圓周半徑：r=lsinθ
設(shè)繩子拉力為F，則mg=Fcosθ
又由題意可得：Fm=F
聯(lián)立以上各式解得：cosθ=0.5，即θ=600； ．

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：

【題目】如圖所示，AB是位于豎直平面內(nèi)、半徑R=0.5m的圓弧形的光滑絕緣軌道，其下端點(diǎn)B與水平絕緣軌道平滑連接，整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度E=5×103N/C.今有一質(zhì)量為m=0.1kg、帶電荷量q=+8×10-5C的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止釋放.若已知滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.05，取g=10m/s2，求：

(1)小滑塊第一次經(jīng)過圓弧形軌道最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)B點(diǎn)的壓力；

(2)小滑塊在水平軌道上向右滑過的最大距離；

(3)小滑塊最終運(yùn)動(dòng)情況。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)要驗(yàn)證“牛頓第二定律”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，水平軌道上安裝兩個(gè)光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細(xì)線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤，實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)整軌道的傾角正好能平衡小車所受的摩擦力（圖中未畫出）。

(1)該實(shí)驗(yàn)中小車所受的合力________（填“等于”或“不等于”）力傳感器的示數(shù)，該實(shí)驗(yàn)________（填“需要”或“不需要”）滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量；

(2)通過實(shí)驗(yàn)可以獲得以下測(cè)量數(shù)據(jù)：小車、傳感器和擋光板的總質(zhì)量M，擋光板的寬度d，光電門1和2的中心距離為s．若某次實(shí)驗(yàn)過程中測(cè)得力傳感器的讀數(shù)為F，小車通過光電門1和2的擋光時(shí)間分別為t1、t2（小車通過光電門2后，砝碼盤才落地），已知重力加速度為g，則該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式是F=________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為某種透明介質(zhì)的截面圖，△AOC為等腰直角三角形，OBC為半徑R＝10 cm的四分之一圓弧，AB與水平屏幕MN垂直并接觸于A點(diǎn).由紅光和紫光兩種單色光組成的復(fù)色光束射向圓心O，在AB分界面上的入射角i＝45°，結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個(gè)亮斑. 已知該介質(zhì)對(duì)紅光和紫光的折射率分別為，

①通過計(jì)算判斷在AM和AN兩處產(chǎn)生亮斑處光的成分；

②求兩個(gè)亮斑間的距離.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示,質(zhì)量為 m2 的長木板靜止在光滑的水平面上,其上靜置一質(zhì)量為 m1 的小 滑塊�，F(xiàn)給木板施加一隨時(shí)間均勻增大的水平力 F,滿足 F= kt( k 為常數(shù), t 代表 時(shí)間),長木板的加速度 a 隨時(shí)間 t 變化的關(guān)系如圖乙所示。已知小滑塊所受到的最 大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。下列說法正確的是

A. 在 0~2s 時(shí)間內(nèi),小滑塊與長木板間的摩擦力不變

B. m1 與 m2 之比為 1:1

C. 在 2~3s 時(shí)間內(nèi),小滑塊與長木板間的摩擦力在數(shù)值上等于 m1 的大小

D. 當(dāng)小滑塊從長木板上脫離時(shí),其速度比長木板小 0.5m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在通過等量異號(hào)點(diǎn)電荷的直線上有a、b兩點(diǎn)，二者位置關(guān)于負(fù)電荷對(duì)稱，兩電荷連線的中垂線上有c、d兩點(diǎn)。一帶電粒子（重力不計(jì)）以垂直連線的初速度自a點(diǎn)向上入射，初速度大小為v1時(shí)，沿軌跡1到達(dá)c點(diǎn)；初速度大小為v2時(shí)，沿軌跡2到達(dá)d點(diǎn)。下列說法正確的是

A. 四個(gè)點(diǎn)中a點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最大

B. 四個(gè)點(diǎn)中d點(diǎn)的電勢(shì)最低

C. 粒子到達(dá)連線中垂線的速度大小vc>vd

D. 粒子置于a點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小于置于b點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電子擴(kuò)束裝置由電子加速器、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)組成．偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)由加有電壓的相距為d的兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板組成，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的左邊界與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的右邊界相距為s，如圖甲所示．大量電子（其重力不計(jì)）由靜止開始，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)．當(dāng)兩板沒有加電壓時(shí)，這些電子通過兩板之間的時(shí)間為2t0，當(dāng)在兩板間加如圖乙所示的周期為2t0、幅值恒為U0的電壓時(shí)，所有電子均從兩板間通過，進(jìn)入水平寬度為l，豎直寬度足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后通過勻強(qiáng)磁場(chǎng)打在豎直放置的熒光屏上．問：

（1）如果電子在t=0時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，則離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的側(cè)向位移大小是多少？

（2）電子在剛穿出兩板之間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)最大側(cè)向位移與最小側(cè)向位移之比為多少？

（3）要使側(cè)向位移最大的電子能垂直打在熒光屏上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少？（已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子在狹縫間加速的時(shí)間忽略不計(jì)．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向與盒面垂直．粒子源A產(chǎn)生的粒子質(zhì)量為m，電荷量為＋q，U為加速電壓，則(　　)

A. 交變電壓的周期等于粒子在磁場(chǎng)中回轉(zhuǎn)周期的一半

B. 加速電壓U越大，粒子獲得的最大動(dòng)能越大

C. D形盒半徑R越大，粒子獲得的最大動(dòng)能越大

D. 磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大，粒子獲得的最大動(dòng)能越大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電荷量為Q的正點(diǎn)電荷(圖中未畫出)與直角三角形ABC處在同一平面內(nèi)。D為AB的中點(diǎn)，∠A=30°．若將正的試探電荷從A移到B，或從D移到C，電場(chǎng)力做功均為零。則

A. 點(diǎn)電荷Q一定在AC的中點(diǎn)

B. C點(diǎn)電勢(shì)比A點(diǎn)電勢(shì)高

C. B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大

D. 將負(fù)試探電荷從C點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功

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