如圖甲所示,一長(zhǎng)為l=1 m的輕繩,一端穿在過O點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸上,另一端固定一質(zhì)量為m的小球,整個(gè)裝置繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。給系統(tǒng)輸入能量,使小球通過最高點(diǎn)的速度不斷加快,通過傳感器測(cè)得小球通過最高點(diǎn)時(shí),繩對(duì)小球的拉力F與小球在最高點(diǎn)動(dòng)能Ek的關(guān)系如圖乙所示,重力加速度為g,不考慮摩擦和空氣阻力,請(qǐng)分析并回答以下問題:

(1)若要小球能做完整的圓周運(yùn)動(dòng),對(duì)小球過最高點(diǎn)的速度有何要求?(用題中給出的字母表示)。

(2)請(qǐng)根據(jù)題目及圖像中的條件求出小球質(zhì)量m的值。(g取10 m/s2)

(3)求小球從圖中a點(diǎn)所示狀態(tài)到圖中b點(diǎn)所示狀態(tài)的過程中,外界對(duì)此系統(tǒng)做的功。

(4)當(dāng)小球達(dá)到圖乙中b點(diǎn)所示狀態(tài)時(shí),立刻停止能量輸入。之后的運(yùn)動(dòng)過程中,在繩中拉力達(dá)到最大值的位置,輕繩繃斷,求繃斷瞬間繩中拉力的大小。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年北京四中高二下學(xué)期期中考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的N極朝下。當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)(但未插入線圈內(nèi)部),下列判斷正確的是( )

A.磁鐵與線圈相互排斥

B.磁鐵與線圈相互吸引

C.通過R的感應(yīng)電流方向?yàn)閺腶到b

D.通過R的感應(yīng)電流方向?yàn)閺腷到a

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年北京市高二下期末考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

光在真空中的傳播速度為c,在水中的傳播速度為v。在平靜的湖面上,距水面深h處有一個(gè)點(diǎn)光源,在水面上某些區(qū)域內(nèi),光能從水面射出,這個(gè)區(qū)域的面積為( )

A. B.

C. D.

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年北京東城區(qū)重點(diǎn)中學(xué)高二下3月考物理卷(解析版) 題型:選擇題

采用理想變壓器給負(fù)載供電,哪些辦法可以減少變壓器的輸入功率( )

A.減少原線圈的匝數(shù),其他條件不變

B.增加原線圈的匝數(shù),其他條件不變

C.減小負(fù)載R的阻值,其他條件不變

D.增加負(fù)載R的阻值,其他條件不變

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年北京東城區(qū)重點(diǎn)中學(xué)高二下3月考物理卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,三只完全相同的燈泡a、b、c分別與電阻R、電感L、電容C串聯(lián),再將三者并聯(lián),接在交變電路中,三只燈泡亮度相同.若只將交變電流的頻率增大,則( )

A.三只燈泡亮度不變

B.三只燈泡都將變亮

C.a(chǎn)亮度不變,b變亮,c變暗

D.a(chǎn)亮度不變,b變暗,c變亮

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年北京市東城區(qū)高一下期末物理試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖甲所示,將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上,用重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落,利用此裝置可驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”。

(1)已準(zhǔn)備的器材有:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(帶導(dǎo)線)、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺(tái)和帶夾子的重物,此外還必需的器材有 _____________(選填選項(xiàng)前的字母)。

A.直流電源

B.交流電源

C.天平及砝碼

D.刻度尺

(2)安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶,如圖乙所示(其中一段紙帶圖中未畫出)。圖中O點(diǎn)為打出的起始點(diǎn),且速度為零。選取在紙帶上連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G作為計(jì)數(shù)點(diǎn)。其中測(cè)出D、E、F點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離如圖所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T=0.02 s。由此可計(jì)算出物體下落到E點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度vE=____________m/s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。[]

(3)若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,代入圖乙中所測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,并將與___________(用圖乙中所給字母表示)進(jìn)行比較,即可在誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證,從O點(diǎn)到E點(diǎn)的過程中機(jī)械能是否守恒。

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科目:高中物理 來源:2015-2016學(xué)年北京市東城區(qū)高一下期末物理試卷(解析版) 題型:選擇題

關(guān)于地球的同步衛(wèi)星,下列說法正確的是

A.同步衛(wèi)星的軌道和北京所在緯度圈共面

B.同步衛(wèi)星的軌道必須和地球赤道共面

C.所有同步衛(wèi)星距離地面的高度不一定相同

D.所有同步衛(wèi)星的質(zhì)量一定相同

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科目:高中物理 來源:2016-2017學(xué)年黑龍江大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一12月考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

在一筆直公路上有a、b、c三輛汽車,它們同時(shí)經(jīng)過同一路標(biāo)開始計(jì)時(shí),此后的v-t圖象示意如圖,下列判斷正確的是( )

A. 在時(shí)刻a、b速度相等

B. 0~時(shí)間內(nèi),a位于b、c前面

C. 0~時(shí)間內(nèi),a、b間距離在減小

D. 時(shí)刻以后,b位于a、c前面

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科目:高中物理 來源:2016-2017學(xué)年福建省高二上學(xué)期期中考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,處于真空中的勻強(qiáng)電場(chǎng)與水平方向成15°角,AB直線與勻強(qiáng)電場(chǎng)E互相垂直.在A點(diǎn)以大小為v0的初速度水平拋出一質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球,經(jīng)時(shí)間t,小球下落一段距離過C點(diǎn)(圖中未畫出)時(shí)速度仍為v0,在小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中,下列說法中正確的是

A.電場(chǎng)力對(duì)小球做功為零

B.小球的電勢(shì)能增加

C.C可能位于AB直線的左側(cè)

D.小球的機(jī)械能減少量為

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