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【題目】半徑R＝0.50 m的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內，輕質彈簧的一端固定在環(huán)的最高點A處，另一端系一個質量m＝0.20 kg的小球，小球套在圓環(huán)上，已知彈簧的原長為L0＝0.50 m，勁度系數(shù)k＝4.8 N/m，將小球從如圖所示的位置由靜止開始釋放，小球將沿圓環(huán)滑動并通過最低點C，在C點時彈簧的彈性勢能EPC＝0.6 J，g取10 m/s2.求：

(1)小球經過C點時的速度vc的大��；

(2)小球經過C點時對環(huán)的作用力的大小和方向．

【答案】(1) 3 m/s. (2) 3.2 N，方向向上．

【解析】

試題(1)設小球經過C點的速度為vc，小球從B到C，據機械能守恒定律得

mg(R＋Rcos60°)＝EPC＋mv， （3分）

代入數(shù)據求出vc＝3 m/s. （2分）

(2)小球經過C點時受到三個力作用，即重力G、彈簧彈力F、環(huán)的作用力FN. 設環(huán)對小球的作用力方向向上，根據牛頓第二定律F＋FN－mg＝m， （2分）

由于F＝kx＝2.4 N， （2分）

FN＝m＋mg－F，

解得FN＝3.2 N，方向向上． （1分）

根據牛頓第三定律得出小球對環(huán)的作用力大小為3.2 N．方向豎直向下． （1分）

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，長為L、間距為d的兩金屬板A、B水平放置，ab為兩板的中心線，一個帶電粒子以速度v0從a點水平射入，沿直線從b點射出，若將兩金屬板接到如圖乙所示的交變電壓上，欲使該粒子仍能從b點以速度v0射出，求：

(1)交變電壓的周期T應滿足什么條件？

(2)粒子從a點入金屬板的時刻應滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用量子技術生產十字元件時用到了圖甲中的裝置:均半徑為R的光滑絕緣圓柱體的橫截面，它們形成四個非常細窄的狹縫a、b、c、d和一個類十字空腔，圓柱和空腔所在的區(qū)域均存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度B的大小可調節(jié)，質量為m、電荷量為q、速度為的帶正電離子，從狹縫a處射入空腔內，速度方向在紙面內且與兩圓相切。設離子在空腔內與圓柱體最多只發(fā)生一次碰撞，碰撞時間極短且速度大小不變；速度方向的改變遵循光的反射定律。

（1）若B的大小調節(jié)為，離子從何處離開空腔？并求出它在磁場中運動的時間t；

（2）為使離子從狹縫d處離開空腔，B應調至多大？

（3）當從狹縫d處射出的離子垂直極板從A孔進入由平行金屬板M、N構成的接收器時，兩板間立即加上圖乙所示變化周期為T的電壓。則認為多大時，該離子將不會從B孔射出？兩板相距L（L>vT），板間可視為勻強電場。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角為θ的足夠長傳送帶以恒定的速率v0沿逆時針方向運行。t=0時，將質量

m=1kg的小物塊（可視為質點）輕放在傳送帶上，物塊速度隨時間變化的圖象如圖所示。設沿傳送帶向下為正方向，取重力加速度g=10m/s2。則

A. 摩擦力的方向始終沿傳送帶向下

B. 1~2s內，物塊的加速度為2m/s2

C. 傳送帶的傾角θ=30°

D. 物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，圓環(huán)上帶有大量的負電荷，當圓環(huán)沿順時針方向轉動時，a、b、c三枚小磁針都要發(fā)生轉動，以下說法正確的是(　 　)

A. a、b、c的N極都向紙里轉

B. b、c的N極都向紙里轉，而a的N極向紙外轉

C. b的N極向紙外轉，而a、c的N極向紙里轉

D. b的N極向紙里轉，而a、c的N極向紙外轉

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A、B兩顆衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運動，A衛(wèi)星運行的周期為T1，軌道半徑為r1；B衛(wèi)星運行的周期為T2，且T1>T2。下列說法正確的是

A．B衛(wèi)星的軌道半徑為

B．A衛(wèi)星的機械能一定大于B衛(wèi)星的機械能

C．A、B衛(wèi)星在軌道上運行時處于完全失重狀態(tài)，不受任何力的作用

D．某時刻衛(wèi)星A、B在軌道上相距最近，從該時刻起每經過時間，衛(wèi)星A、B再次相距最近

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，處于豎直平面內的光滑細金屬圓環(huán)半徑為R，質量均為m的帶孔小球A、B穿于環(huán)上，兩根長為R的細繩一端分別系于A、B球上，另一端分別系于圓環(huán)的最高點和最低點，現(xiàn)讓圓環(huán)繞豎直直徑轉動，當角速度緩慢增大到某一值時，連接B球的繩子恰好拉直，轉動過程中繩不會斷，則下列說法正確的是(　　)

A. 連接B球的繩子恰好拉直時，轉動的角速度為

B. 連接B球的繩子恰好拉直時，金屬圓環(huán)對A球的作用力為零

C. 繼續(xù)增大轉動的角速度，金屬環(huán)對B球的作用力可能為零

D. 繼續(xù)增大轉動的角速度，A球可能會沿金屬環(huán)向上移動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲，某裝置由多個橫截面積相同的金屬圓筒依次排列，其中心軸線在同一直線上，圓筒的長度依照一定的規(guī)律依次增加。序號為奇數(shù)的圓筒和交變電源的一個極相連，序號為偶數(shù)的圓筒和該電源的另一個極相連。交變電源兩極間電勢差的變化規(guī)律如圖乙所示。在t=t0時，此刻位于和偶數(shù)圓筒相連的金屬圓板（序號為0）中央的一個質子，在圓板和圓筒1之間的電場中由靜止開始加速，沿中心軸線沖進圓筒1。之后質子運動到圓筒與圓筒之間各個間隙中都能恰好使靜電力的方向跟運動方向相同而不斷加速。請回答以下問題（已知質子的荷質比取C/kg，電壓的絕對值V，周期s，質子通過圓筒間隙的時間可以忽略不計，不考慮質子的重力）。

（1）請說明在t0時刻，奇數(shù)圓筒相對偶數(shù)圓筒的電勢差是正值還是負值；

（2）請分析并說明質子在圓筒內的受力情況；

（3）請求出質子進入第3個圓筒時的速度大小v和第3個圓筒的長度l；

（4）此裝置可以用來加速帶電粒子，對此裝置有何改進意見？寫出一條即可。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在紙面內水平向右的水平勻強電場和垂直紙面向里的水平勻強磁場中，有一水平的固定絕緣桿，小球P套在桿上，P的質量為m，電量為－q，P與桿間的動摩擦因數(shù)為μ，電場強度為E，磁感應強度為B，重力沿紙面向下，小球由靜止起開始滑動，設電場、磁場區(qū)域足夠大，桿足夠長．在運動過程中小球最大加速度為a0，最大速度為v0，則下列判斷正確的是(　　)

A.當a＝a0時小球的加速度一定增大

B.當v＝v0時小球的加速度一定減小

C.當a＝a0時小球的速度v與v0之比一定大于

D.當v＝v0時小球的加速度a與a0之比一定大于

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