精英家教網(wǎng)如圖所示，圓形玻璃平板半徑為r，離水平地面的高度為h，一質(zhì)量為m的小木塊放置
在玻璃板的邊緣，隨玻璃板一起繞圓心O在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．若勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，木塊所受摩擦力的大小為
 
，緩慢增大玻璃板的轉(zhuǎn)速，最后木塊沿玻璃板邊緣的切線方向水平飛出，落地點(diǎn)與通過圓心O的豎直線間的距離為s，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，木塊落地前瞬間的動(dòng)能為
 
．
分析：根據(jù)向心力公式求解木塊所受摩擦力的大小，木塊沿玻璃板邊緣的切線方向水平飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)幾何關(guān)系求出水平位移，根據(jù)豎直方向求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，進(jìn)而求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，根據(jù)動(dòng)能定理即可求解木塊落地前瞬間的動(dòng)能．
解答：解：小木塊所受摩擦力提供向心力，則有：
f=m
4π2r
T2

根據(jù)幾何關(guān)系得，木塊拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x=
s2-r2

木塊豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，t=
2h
g

則木塊飛出前的速度為v=
x
t
=
s2-r2
2h
g

對(duì)木塊飛出的過程中運(yùn)用動(dòng)能定理得：
EK-
1
2
mv2=mgh
解得：EK=mg（h+
s2-r2
4h
）
故答案為：m
4π2r
T2
；mg（h+
s2-r2
4h
）
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了向心力公式、平拋運(yùn)動(dòng)基本公式、動(dòng)能定理的應(yīng)用，解題時(shí)注意幾何關(guān)系的應(yīng)用，難度適中．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)1897年湯姆生通過對(duì)陰極射線的研究，發(fā)現(xiàn)了電子，從而使人們認(rèn)識(shí)到原子是可分的．湯姆生當(dāng)年用來測定電子比荷（電荷量e與質(zhì)量m之比）的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，真空玻璃管內(nèi)C、D為平行板電容器的兩極，圓形陰影區(qū)域內(nèi)可由管外電磁鐵產(chǎn)生一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，圓形區(qū)域的圓心位于C、D中心線的中點(diǎn)，直徑與C、D的長度相等．已知極板C、D的長度為L1，C、D間的距離為d，極板右端到熒光屏的距離為L2．由K發(fā)出的電子，經(jīng)A與K之間的高電壓加速后，形成一束很細(xì)的電子流，電子流沿C、D中心線進(jìn)入板間區(qū)域．若C、D間無電壓，則電子將打在熒光屏上的O點(diǎn)；若在C、D間加上電壓U，則電子將打在熒光屏上的P點(diǎn)，P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為h；若再在圓形區(qū)域內(nèi)加一方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，則電子又打在熒光屏上的O點(diǎn)．不計(jì)重力影響．
（1）求電子打在熒光屏O點(diǎn)時(shí)速度的大小．
（2）推導(dǎo)出電子比荷的表達(dá)式．
（3）利用這個(gè)裝置，還可以采取什么方法測量電子的比荷？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（選修3-4模塊選做題）

（1）判斷以下說法的正誤，在相應(yīng)的括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”。

A．光速不變原理是狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)之一（    ）

B．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度（    ）

C．光在介質(zhì)中的速度大于光在真空中的速度（    ）

D．變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場；變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場（    ）

（2）如圖所示，某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2，確定入射光線，并讓入射光線過圓心O，在玻璃磚（圖中實(shí)線部分）另一側(cè)垂直紙面插大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，連接OP3。圖中MN為分界面，虛線半圓與玻璃磚對(duì)稱，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn)，AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點(diǎn)。設(shè)AB的長度為l1，AO的長度為l2，CD的長度為l3，DO的長度為l4，為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測量_____________（用上述給出量的字母表示），則玻璃磚的折射率可表示為_____________。

（3）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2 m/s。試回答下列問題：

①寫出x=1.0 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)函數(shù)表達(dá)式；

②求出x=2.5 m處質(zhì)點(diǎn)在0—4.5 s內(nèi)通過的路程及t=4.5 s時(shí)的位移。

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科目：高中物理 來源： 題型：

1897年湯姆生通過對(duì)陰極射線的研究，發(fā)現(xiàn)了電子，從而使人們認(rèn)識(shí)到原子是可分的。湯姆生當(dāng)年用來測定電子比荷（電荷量e與質(zhì)量m之比）的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，真空玻璃管內(nèi)C、D為平行板電容器的兩極，圓形陰影區(qū)域內(nèi)可由管外電磁鐵產(chǎn)生一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，圓形區(qū)域的圓心位于C、D中心線的中點(diǎn)，直徑與C、D的長度相等。已知極板C、D的長度為L1，C、D間的距離為d，極板右端到熒光屏的距離為L2。由K發(fā)出的電子，經(jīng)A與K之間的高電壓加速后，形成一束很細(xì)的電子流，電子流沿C、D中心線進(jìn)入板間區(qū)域。

若C、D間無電壓，則電子將打在熒光屏上的O點(diǎn)；若在C、D間加上電壓U，則電子將打在熒光屏上的P點(diǎn)，P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為h；若再在圓形區(qū)域內(nèi)加一方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，則電子又打在熒光屏上的O點(diǎn)。不計(jì)重力影響。

  （1）求電子打在熒光屏O點(diǎn)時(shí)速度的大小。

  （2）推導(dǎo)出電子比荷的表達(dá)式。

  （3）利用這個(gè)裝置，還可以采取什么方法測量電子的比荷？

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科目：高中物理 來源：北京模擬題 題型：計(jì)算題

1897年湯姆生通過對(duì)陰極射線的研究，發(fā)現(xiàn)了電子，從而使人們認(rèn)識(shí)到原子是可分的。湯姆生當(dāng)年用來測定電子比荷（電荷量e與質(zhì)量m之比）的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，真空玻璃管內(nèi)C、D為平行板電容器的兩極，圓形陰影區(qū)域內(nèi)可由管外電磁鐵產(chǎn)生一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，圓形區(qū)域的圓心位于C、D中心線的中點(diǎn)，直徑與C、D的長度相等，已知極板C、D的長度為L1，C、D間的距離為d，極板右端到熒光屏的距離為L2。由K發(fā)出的電子，經(jīng)A與K之間的高電壓加速后，形成一束很細(xì)的電子流，電子流沿C、D中心線進(jìn)入板間區(qū)域，若C、D間無電壓，則電子將打在熒光屏上的O點(diǎn)；若在C、D間加上電壓U，則電子將打在熒光屏上的P點(diǎn)，P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為h；若再在圓形區(qū)域內(nèi)加一方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，則電子又打在熒光屏上的O點(diǎn)。不計(jì)重力影響。
（1）求電子打在熒光屏O點(diǎn)時(shí)速度的大小；
（2）推導(dǎo)出電子比荷的表達(dá)式；
（3）利用這個(gè)裝置，還可以采取什么方法測量電子的比荷？

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

 【選做題】本題包括A、B、C三小題，請(qǐng)選定其中兩題，并在答題卡相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答．若三題都做，則按A、B兩題評(píng)分．

A．(選修模塊3—3)（12分）

（1）（4分）判斷以下說法的正誤，在相應(yīng)的括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”。

  （A）用手捏面包，面包體積會(huì)縮小，說明分子之間有間隙。（   ）

  （B）溫度相同的氫氣和氧氣，氫氣分子和氧氣分子的平均速率相同。（   ）

  （C）夏天荷葉上小水珠呈球狀，是由于液體表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢的緣故。（    ）

  （D）自然界中進(jìn)行的一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性。（   ）

（2）（4分）在“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，有下列操作步驟，請(qǐng)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟的內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟中的計(jì)算式：

  （A）用滴管將濃度為的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，記下的油酸酒精溶液的滴數(shù)；

  （B）將痱子粉末均勻地撒在淺盤內(nèi)的水面上，用滴管吸取濃度為的油酸酒精溶液，逐滴向水面上滴入，直到油酸薄膜表面足夠大，且不與器壁接觸為止，記下滴入的滴數(shù)；

  （C）________________▲________________；

  （D）將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長的正方形為單位，計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)；

  （E）用上述測量的物理量可以估算出單個(gè)油酸分子的直徑__▲____。

（3）如圖所示，上端開口的光滑圓柱形氣缸豎直放置，截面積為40cm2的活塞將

一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在氣缸內(nèi)。在氣缸內(nèi)距缸底60cm   

處設(shè)有卡環(huán)ab，使活塞只能向上滑動(dòng)。開始時(shí)活塞擱在ab上，缸內(nèi)氣體的壓

強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)為p0＝1.0×105Pa，溫度為300K。現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，當(dāng)

溫度緩慢升高為330K，活塞恰好離開ab；當(dāng)溫度緩慢升高為360K時(shí)，活塞上

升了4cm。求：

（1）活塞的質(zhì)量；

（2）整個(gè)過程中氣體對(duì)外界做的功。

B．(選修模塊3—4)（12分）

（1）（4分）判斷以下說法的正誤，在相應(yīng)的括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”。

   （A）光速不變原理是狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)之一。（     ）

   （B）拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度。（      ）

   （C）光在介質(zhì)中的速度大于光在真空中的速度。（     ）

（D）變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場；變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場。（     ）

   

（2）（4分）如圖為一橫波發(fā)生器的顯示屏，可以顯示出波由0點(diǎn)從左向右傳播的圖像，屏上每一小格長度為1cm。在t＝0時(shí)刻橫波發(fā)生器上能顯示的波形如圖所示。因?yàn)轱@示屏的局部故障，造成從水平位置A到B之間（不包括A、B兩處）的波形無法被觀察到（故障不影響波在發(fā)生器內(nèi)傳播）。此后的時(shí)間內(nèi)，觀察者看到波形相繼傳經(jīng)B、C處，在t＝5秒時(shí)，觀察者看到C處恰好第三次（從C開始振動(dòng)后算起）出現(xiàn)平衡位置，則該波的波速可能是

（A）3.6cm/s    （B）4.8cm/s

（C）6cm/s     （D）7.2cm/s

 

 

 

（3）（4分）如圖所示，某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針、確定入射光線，并讓入射光線過圓心，在玻璃磚（圖中實(shí)線部分）另一側(cè)垂直紙面插大頭針，使擋住、的像，連接。圖中為分界面，虛線半圓與玻璃磚對(duì)稱，、分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn)，、均垂直于法線并分別交法線于、點(diǎn)。設(shè)的長度為，的長度為，的長度為，的長度為，求：

①為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測量（用上述給  

出量的字母表示），

②玻璃磚的折射率

 

 

C．(選修模塊3—5)（12分）

（1）下列說法中正確的是___▲_____

（A）X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的

（B）放射性元素發(fā)生一次β衰變，原子序數(shù)增加1

（C）光電效應(yīng)揭示了光具有粒子性，康普頓效應(yīng)揭示了光具有波動(dòng)性

（D）原子核的半衰期不僅與核內(nèi)部自身因素有關(guān)，還與原子所處的化學(xué)狀態(tài) 

有關(guān)

（2）氫原子的能級(jí)如圖所示，當(dāng)氫原子從n=4向n=2的能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光  

子照射在某金屬上，剛好能發(fā)生光電效應(yīng)，則該金屬的逸出功為 ▲  eV。

現(xiàn)有一群處于n=5的能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷，在輻射出的各種頻率的

光子中，能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的頻率共有  ▲    種。

 

（3）如圖，質(zhì)量為m的小球系于長L＝0.8m的輕繩末端。繩的另一端

系于O點(diǎn)。將小球移到輕繩水平位置后釋放，小球擺到最低點(diǎn)A

時(shí)，恰與原靜止于水平面上的物塊P相碰。碰后小球回?cái)[，上升的

最高點(diǎn)為B，A、B的高度差為h＝0.2m。已知P的質(zhì)量為M＝3m，

P與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.25，小球與P的相互作用時(shí)間

極短。求P沿水平面滑行的距離。

 

 

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