【題目】有一種兒童玩具，原理如圖所示。A處有一個(gè)固定在光滑水平面的小擋板，彈簧的自然長(zhǎng)度小于AB。一質(zhì)量為m、電量為+q的小球通過一根細(xì)繩與擋板連在一起，彈簧與擋板、小球接觸但不粘連。開始時(shí)彈簧被壓縮，彈性勢(shì)能Ep=8mgR，BC為與水平面無縫連接的半徑為R的光滑半圓軌道。整個(gè)裝置處于方向豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。現(xiàn)燒斷細(xì)繩,小球經(jīng)過半圓軌道從C點(diǎn)飛出，重力加速度為g。求：

(1)小球在B點(diǎn)處對(duì)軌道的壓力；

(2)小球從C處出來后落到地面上的位置與C點(diǎn)的水平距離x。

【答案】(1) 方向豎直向下。 (2)

【解析】

（1）小球機(jī)械能守恒，求出B點(diǎn)速度，然后根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行求解即可；

（2）根據(jù)動(dòng)能定理求出C點(diǎn)速度，然后根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行求解即可；

（1）從開始運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，小球機(jī)械能守恒，則，解得：

在B處，由牛頓第二定律有：，解得：

由牛頓第三定律，小球在B處對(duì)軌道的壓力是，方向豎直向下；

（2）小球從B到C，由動(dòng)能定理有：

解得：

小球從C點(diǎn)拋出后做類平拋運(yùn)動(dòng)，，，

整理可以得到：。

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】2018年是中國(guó)航天里程碑式的高速發(fā)展年，是屬于中國(guó)航天的“超級(jí)2018”。例如，我國(guó)將進(jìn)行北斗組網(wǎng)衛(wèi)星的高密度發(fā)射，全年發(fā)射18顆北斗三號(hào)衛(wèi)星，為“一帶一路”沿線及周邊國(guó)家提供服務(wù)。北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）、中軌道衛(wèi)星和傾斜同步衛(wèi)星組成。圖為其中一顆靜止軌道衛(wèi)星繞地球飛行的示意圖。已知該衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，地球質(zhì)量為M、半徑為R，引力常量為G。

（1）求靜止軌道衛(wèi)星的角速度ω；

（2）求靜止軌道衛(wèi)星距離地面的高度h1；

（3）北斗系統(tǒng)中的傾斜同步衛(wèi)星，其運(yùn)轉(zhuǎn)軌道面與地球赤道面有一定夾角，它的周期也是T，距離地面的高度為h2。視地球?yàn)橘|(zhì)量分布均勻的正球體，請(qǐng)比較h1和h2的大小，并說出你的理由。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)分布有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里，一帶正電的粒子從圖中A點(diǎn)射入圓形磁場(chǎng)中，速度方向與AO間的夾角為30°，粒子的電荷量為q、質(zhì)量為m，在磁場(chǎng)中經(jīng)過時(shí)間后從C點(diǎn)(沒有畫出)離開磁場(chǎng)區(qū)域，(粒子重力不計(jì))則下列說法中正確的是

A. A、C兩點(diǎn)間的距離為2R

B. A、C兩點(diǎn)間的距離為R

C. 若把帶正電的粒子換成帶負(fù)電的粒子，其他條件不變，則粒子在磁場(chǎng)中時(shí)間為

D. 若把帶正電的粒子換成帶負(fù)電的粒子，其他條件不變，則粒子在磁場(chǎng)中時(shí)間為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)家里有一卷鎳鉻合金絲(表面絕緣層很薄)如圖甲所示，他上網(wǎng)查出了其電阻率為ρ，拿到學(xué)校實(shí)驗(yàn)室用學(xué)過的方法測(cè)總長(zhǎng)度。他選用的器材有多用電表、電壓表、定值電阻、單刀雙擲開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、螺旋測(cè)微器、導(dǎo)線和學(xué)生電源等。

測(cè)量步驟如下

(1)使用螺旋測(cè)微器測(cè)量合金絲伸出部分的鎳鉻合金絲的直徑，示數(shù)如圖乙所示，則鎳鉻合金絲的直徑D為___________mm。

(2)使用多用電表粗測(cè)其總電阻，選擇歐姆擋“×10”倍率進(jìn)行測(cè)量，多用電表的示數(shù)如圖丙所示，則讀數(shù)為___________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

(3)該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路求合金絲的電阻，其中Rx為待測(cè)合金絲，R0為定值電阻，S2為單刀雙擲開關(guān)，當(dāng)S2打向1時(shí)電壓表讀出數(shù)值U1，打向2時(shí)電壓表讀出數(shù)值U2。請(qǐng)按他的實(shí)驗(yàn)原理圖在圖乙中連接好未曾連接的導(dǎo)線________。

(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的鎳鉻合金絲的電阻值，可根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估算這卷鎳鉻合金絲的長(zhǎng)度表達(dá)式是L=___________(用U1、U2、D、R0、ρ來表示)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行�，F(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個(gè)不同方向平移出磁場(chǎng)，如下圖所示（ ）

A．四種情況下流過ab邊的電流的方向都相同

B．四種情況下ab兩端的電勢(shì)差都相等

C．四種情況下流過線框的電荷量都相等

D．四種情況下磁場(chǎng)力對(duì)線框做功的功率都相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，沿水平方向放置的平行金屬板a和b，分別與電源的正、負(fù)極相連，兩板的中央沿豎直方向各有一個(gè)小孔，今有一個(gè)帶正電的液滴，自小孔的正上方的P點(diǎn)由靜止自由落下，先后穿過兩個(gè)小孔后的速度為v1.若使a板不動(dòng)，若保持電鍵K斷開或閉合，b 板向上或向下平移一小段距離，相同的液滴仍然從P點(diǎn)由靜止自由落下，先后穿過兩個(gè)小孔后的速度為v2，在不計(jì)空氣阻力的情況下，下列說法正確的是（ ）

A. 若電鍵K保持閉合，向下移動(dòng)b板，則v2>v1

B. 若電鍵K閉合一段時(shí)間后再斷開，向下移動(dòng)b板，則v2>v1

C. 若電鍵K保持閉合，無論向上或向下移動(dòng)b板，則v2=v1

D. 若電鍵K閉合一段時(shí)間后再斷開，無論向上或向下移動(dòng)b板，則v2<v1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，一個(gè)簡(jiǎn)單的閉合電路由內(nèi)、外兩部分電路構(gòu)成。已知內(nèi)電路的電源是一個(gè)化學(xué)電池，電池的正、負(fù)極附近分別存在著化學(xué)反應(yīng)層，反應(yīng)層中非靜電力(化學(xué)作用)把正電荷從電勢(shì)低處移到電勢(shì)高處，在這兩個(gè)地方，電勢(shì)會(huì)沿電流方向“躍升”。這樣整個(gè)閉合電路的電勢(shì)高低變化情況如圖2所示，圖2中各點(diǎn)位置的高低表示電路中相應(yīng)各點(diǎn)電勢(shì)的高低，D點(diǎn)的高度略低于C點(diǎn)。若減小外電路電阻R，則下列說法正確的是

A. C、D兩點(diǎn)之間的高度差將變大

B. A、D兩點(diǎn)之間的高度差和C、B兩點(diǎn)之間的高度差之和將變小

C. A、B兩點(diǎn)之間的高度差不變

D. 在電子從A點(diǎn)經(jīng)DC移動(dòng)至B點(diǎn)的過程中，非靜電力做功將變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（10分）某同學(xué)在探究性實(shí)驗(yàn)中需要精確地測(cè)量某靈敏電流計(jì)（微安表）的內(nèi)電阻，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，實(shí)驗(yàn)室可供他使用的器材如下：

A待測(cè)電流計(jì)（量程500uA，內(nèi)阻約1kΩ） B電阻箱R（阻值1Ω～9999Ω）

C滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值10Ω） D滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值1kΩ）

E電源（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)） F開關(guān)一只，導(dǎo)線若干

①請(qǐng)你用筆畫代替導(dǎo)線，按圖甲的方案將圖乙中的實(shí)物圖連成可供測(cè)量的實(shí)驗(yàn)電路；

②在某一次測(cè)量中，得到了如上圖所示的數(shù)據(jù)，則R= Ω；I= uA；

③實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)至適當(dāng)位置處，而后保持滑動(dòng)變阻器的阻值不變，通過調(diào)節(jié)電阻箱阻值R，使流過靈敏電流計(jì)的示數(shù)I發(fā)生變化，為使測(cè)量出的Rg值誤差較小，需保證在調(diào)節(jié)電阻箱阻值R時(shí)，盡可能不改變R與電流計(jì)兩端的電壓值之和，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇 （填“R1”或“R2”）；

④若操作過程中得到如圖丙所示的（1/I—R）圖線，若已知斜率為k，縱截距為b，則根據(jù)圖線，求得電流表內(nèi)阻Rg= （請(qǐng)用字母表示）；

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，寬度L=0.5m一端連接R=1Ω的電阻．導(dǎo)線所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T．質(zhì)量1kg的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，電阻r=0.25Ω，其長(zhǎng)度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì)．在平行于導(dǎo)軌的拉力F作用下，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，速度v=5m/s．求：

（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和MN兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；

（2）在2s時(shí)間內(nèi)，拉力做的功；

（3）在2s末，撤去拉力，棒會(huì)逐漸減速直至停止運(yùn)動(dòng)。求全過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。

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同步練習(xí)冊(cè)答案