【題目】(12分)如圖所示，在距水平地面高為0.4m處，水平固定一根長直光滑桿，桿上P處固定一定滑輪（大小不計），滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動，在P點的右邊，桿上套一質(zhì)量m=3kg的滑塊A。半徑R=0.3m的光滑半圓形軌道豎直地固定在地面上，其圓心O在P點的正下方，在軌道上套有一質(zhì)量m=3kg的小球B。用一條不可伸長的柔軟細繩，通過定滑輪將兩小球連接起來。桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi)，滑塊和小球均可看作質(zhì)點，且不計滑輪大小的影響�，F(xiàn)給滑塊A施加一個水平向右、大小為60N的恒力F，求：

（1）把小球B從地面拉到半圓形軌道頂點C的過程中力F做的功。

（2）小球B運動到C處時所受的向心力的大小。

（3）小球B被拉到離地多高時滑塊A與小球B的速度大小相等？

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】試題分析：（1）對于F的做功過程，有：，

，

所以，

（2）由于B球到達C處時，已無沿繩的分速度，所以此時滑塊A的速度為零，

考察兩球及繩子組成的系統(tǒng)的能量變化過程，由功能關(guān)系，得，

代入已知量，得，

因為向心力公式為，所以，代入已知量，得

（3）當繩與軌道相切時兩球速度相等，由相似三角形知識，得

代入已知量，得，所以，

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點，左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑是4r，小輪的半徑為2r，b點在小輪上，到小輪中心的距離為r，c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上，若在傳動過程中，皮帶不打滑，則（　　）

A.a點與b點的線速度大小相等
B.a點與b點的角速度大小相等
C.a點與c點的線速度大小相等
D.a點與d點的向心加速度大小相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一內(nèi)壁光滑的圓錐面，軸線OO’是豎直的，頂點O在下方，錐角為2α，若有兩個相同的小珠（均視為質(zhì)點）在圓錐的內(nèi)壁上沿不同的圓軌道運動，則有（ ）

A. 它們的動能相同 B. 它們運動的周期相同

C. 錐壁對它們的支撐力相同 D. 它們的動能與勢能之比相同，設O點為勢能零點．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某空間存在著如圖所示的水平方向的勻強磁場，A、B兩個物塊疊放在一起，并置于光滑的絕緣水平地面上，物塊A帶正電，物塊B為不帶電的絕緣塊，水平恒力F作用在物塊B上，使A、B一起由靜止開始向左運動．在A、B一起向左運動的過程中，以下關(guān)于A、B受力情況的說法中，正確的是（　�。�

A. A對B的壓力變小 B. A、B之間的摩擦力保持不變

C. A對B的摩擦力變大 D. B對地面的壓力保持不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中。

(1)某組同學用如圖所示裝置，采用控制變量的方法， 來研究小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與小車受到力的關(guān)系。下列措施中正確的是:_____

A．平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝碼，使小車能勻速滑動。

B.實驗中通過在塑料桶中增加砝碼來改變小車受到的拉力

C.每次改變拉小車拉力后都需要重新平衡摩擦力

D. 實驗中應先放小車，然后再開打點計時器的電源

（2）實驗中，為了保證塑料桶的總重力近似等于使小車做勻加速運動的拉力，塑料桶的總質(zhì)量與小車和車上砝碼的總質(zhì)量之間應滿足的條件是___________。這樣，在改變小車上砝碼的質(zhì)量時，只要塑料桶的總質(zhì)量不變，就可以認為小車所受拉力幾乎不變。

(3)某次實驗中得到的一條紙帶如圖所示，從比較清晰的點起，每五個打印點取一個點作為計數(shù)點，分別標明0、1、2、3、4 ，量得x1=30.0mm，x2=36.0mm，x3=42.0mm，x4=48.0mm，則小車通過點2時的速度為________m/s，小車的加速度為_______m/s2。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

(4)某組同學實驗得出數(shù)據(jù)，畫出a-F圖像如圖所示，那么該組同學實驗中出現(xiàn)的問題可能是:____________

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學做“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗。如圖甲所示是該同學探究小車加速度與力的關(guān)系的實驗裝置，他將光電門固定在水平軌道上的B點，用不同重物通過細線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放。

（1）實驗中可近似認為細線對小車的拉力與重物重力大小相等，則重物的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M間應滿足的關(guān)系為__________。

（2）若用游標卡尺測出光電門遮光條的寬度d如圖乙所示，則d＝________cm；實驗時將小車從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間Δt，就可以計算出小車經(jīng)過光電門時的速度為。

（3）測出多組重物的質(zhì)量m和對應遮光條通過光電門的時間Δt，并算出相應小車經(jīng)過光電門時的速度v，通過描點作出v2－m線性圖象(如圖所示)，從圖線得到的結(jié)論是：在小車質(zhì)量一定時，________。如果小車的質(zhì)量M=5kg,圖像的斜率K=1，則AB間的距離x=______m（g取10 m/s2）

（4）另一實驗小組設計了如圖(a)所示的實驗裝置，通過改變重物的質(zhì)量，利用計算機可得滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象．他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖(b)所示．滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m＝________ kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ＝______.(重力加速度g取10 m/s2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，圖線a是線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生正弦交流電的圖象，當調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖線b所示，以下關(guān)于這兩個正弦交流電的說法正確的是（ ）

A.在圖中t=0時刻穿過線圈的磁通量均為零
B.線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3：2
C.交流電a的有效值為 V
D.交流電b的最大值為8V

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用打點計時器和小車來做“探究加速度與力.質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置如圖所示：

（1）關(guān)于本實驗的操作，下列說法中正確的是（_____）

A.要采用控制變量法

B.砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量越大，實驗誤差越小

C.平衡摩擦力時，應將砝碼盤用細線跟小車連在一起

D.可以先釋放小車再接通打點計時器的電源

（2）在探究加速度與力的關(guān)系的實驗中，得出的如圖所示的圖線，發(fā)現(xiàn)圖線既不過原點，又不是直線，原因可能是（____）

A.沒有完全平衡摩擦力，且小車質(zhì)量較大

B.平衡摩擦力過度，且小車質(zhì)量較大

C.沒有完全平衡摩擦力，且砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量較大

D.平衡摩擦力過度，砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量較大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗證機械能守恒定律。

①對于該實驗，下列操作中對減小實驗誤差有利的是______________。

A．重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘

B．兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對正

C．精確測量出重物的質(zhì)量

D．用手托穩(wěn)重物，接通電源后，撒手釋放重物

②某實驗小組利用上述裝置將打點計時器接到50 Hz的交流電源上，按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長，圖中有部分未畫出，如圖所示。紙帶上各點是打點計時器打出的計時點，其中O點為紙帶上打出的第一個點。重物下落高度應從紙帶上計時點間的距離直接測出，利用下列測量值能完成驗證機械能守恒定律的選項有____________。

A．OA、AD和EG的長度 B．OC、BC和CD的長度

C．BD、CF和EG的長度 D．AC、BD和EG的長度

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