如圖17（甲）所示，彎曲部

分AB和CD是兩個(gè)半徑相等的四分

之一圓弧，中間的BC段是豎直的薄

壁細(xì)圓管（細(xì)圓管內(nèi)徑略大于小球的

直徑），細(xì)圓管分別與上、下圓弧軌

道相切連接，BC段的長度L可作伸

縮調(diào)節(jié)．下圓弧軌道與水平面相切，

D、A分別是上、下圓弧軌道的最高

點(diǎn)與最低點(diǎn)，整個(gè)軌道固定在同一豎直平面內(nèi)．一小球多次以某一速度從A點(diǎn)水平進(jìn)入

軌道，從D點(diǎn)水平飛出．在A、D兩點(diǎn)各放一個(gè)壓力傳感器，測(cè)試小球?qū)壍繟、D兩

點(diǎn)的壓力，計(jì)算出壓力差△F．改變BC間距離L，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，最后繪得△F-L的圖

線如圖17（乙）所示．（不計(jì)一切摩擦阻力，g取100m／s2）

   （1）某一次調(diào)節(jié)后D點(diǎn)離地高度為0．8m．小球從D點(diǎn)飛出，落地點(diǎn)與D點(diǎn)水平距離為2．4m，求小球過D點(diǎn)時(shí)速度大小．

   （2）求小球的質(zhì)量和圓弧軌道的半徑大�。�

 

 

【答案】

 解析：（1）小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，HD=gt2（2分）

水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)　x=vDt（1分）

∵HD=0.8m，x=2.4m，g=10m/s2，

∴vD=6m/s．

（2）設(shè)軌道半徑為r，A到D過程機(jī)械能守恒：

mvA2=mvD2+mg（2r+L）.

在A點(diǎn)：FA-mg=m,（1分）

在D點(diǎn)：FD+mg=m（1分）

∴ΔF=FA-FB=6mg+2mg.

由圖象縱截距得：6mg=12N，（1分）

得m=0.2kg,

L=0.5m時(shí)，△F=17N，（1分）

代入得：r=0.4m. (1分)

 

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：

一只矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過線圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖象如圖17-1-1甲所示，則下列說法中正確的是（    ）

圖17-1-1

A.t=0時(shí)刻，線圈平面與中性面垂直

B.t=0.01 s時(shí)刻，Φ的變化率最大

C.t=0.02 s時(shí)刻,交流電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大

D.該線圈相應(yīng)產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖17-1-1乙所示

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圖17-3-4甲中，A、B是一對(duì)平行金屬板，在兩板間加如圖17-3-4乙所示的電壓，一電子原來靜止在A、B中間，開始時(shí)B板電勢(shì)高于A板電勢(shì)，若兩板間電壓足夠大，下列關(guān)于電子在0～3t0這段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況，正確的說法是（　　）

圖17-3-4

A.先向右運(yùn)動(dòng)，再向左運(yùn)動(dòng)，最后回到原位置

B.先向左運(yùn)動(dòng)，再向右運(yùn)動(dòng)，最后回到原位置

C.先向右運(yùn)動(dòng)，再向左運(yùn)動(dòng)，最后不能回到原位置

D.先向左運(yùn)動(dòng)，再向右運(yùn)動(dòng)，最后到達(dá)原位置左邊

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖17-12甲所示,由均勻電阻絲做成的正方形線框abcd的電阻為R,ab=bc=cd=da=l.現(xiàn)將線框以與ab垂直的速度v勻速穿過一寬度為2l、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,整個(gè)過程中ab、cd兩邊始終保持與磁場(chǎng)邊界平行.令線框的cd邊剛與磁場(chǎng)左邊界重合時(shí)t=0,電流沿abcda流動(dòng)的方向?yàn)檎?

(1)求此過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱.

(2)在圖17-12乙中畫出線框中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象.

(3)在圖17-12丙中畫出線框中a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差uab隨時(shí)間t變化的圖象.

圖17-12

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖17（甲）所示，彎曲部分AB和CD是兩個(gè)半徑相等的四分之一圓弧，中間的BC段是豎直的薄壁細(xì)圓管（細(xì)圓管內(nèi)徑略大于小球的直徑），細(xì)圓管分別與上、下圓弧軌道相切連接，BC段的長度L可作伸縮調(diào)節(jié)．下圓弧軌道與水平面相切，D、A分別是上、下圓弧軌道的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)，整個(gè)軌道固定在同一豎直平面內(nèi)．一小球多次以某一速度從A點(diǎn)水平進(jìn)入軌道，從D點(diǎn)水平飛出．在A、D兩點(diǎn)各放一個(gè)壓力傳感器，測(cè)試小球?qū)壍繟、D兩點(diǎn)的壓力，計(jì)算出壓力差△F．改變BC間距離L，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，最后繪得△F-L的圖線如圖17（乙）所示．（不計(jì)一切摩擦阻力，g取100m／s2）

   （1）某一次調(diào)節(jié)后D點(diǎn)離地高度為0．8m．小球從D點(diǎn)飛出，落地點(diǎn)與D點(diǎn)水平距離為2．4m，求小球過D點(diǎn)時(shí)速度大�。�

   （2）求小球的質(zhì)量和圓弧軌道的半徑大小．

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