【題目】如圖所示,有一內(nèi)壁光滑的試管裝有質(zhì)量為1 g的小球,試管的開口端封閉后安裝在水平軸O上,轉(zhuǎn)動軸到管底小球的距離為5 cm,讓試管在豎直平面內(nèi)做勻速轉(zhuǎn)動。問:

(1)轉(zhuǎn)動軸達某一轉(zhuǎn)速時,試管底部受到小球的壓力的最大值為最小值的3倍,此時角速度多大?

(2)當轉(zhuǎn)速ω=10 rad/s時,管底對小球的作用力的最大值和最小值各是多少?(g取10 m/s2

【答案】(1)20 rad/ s (2)最小值F1=0;最大值F2=1.5×10-2 N

【解析】

試題分析:(1)轉(zhuǎn)至最低點時,小球?qū)艿讐毫ψ畲螅晦D(zhuǎn)至最高點時,小球?qū)艿讐毫ψ钚,最低點時管底對小球的支持力F1應(yīng)是最高點時管底對小球支持力F2的3倍,即

根據(jù)牛頓第二定律有

最低點: ②(2分)

最高點: ③(2分)

由①②③得 ④(2分)

(2)在最高點時,設(shè)小球不掉下來的最小角速度為ω0,

(2分)

因為,故管底轉(zhuǎn)到最高點時,小球已離開管底,因此管底對小球作用力的最小值為 (2分)

當轉(zhuǎn)到最低點時,管底對小球的作用力最大為F2

根據(jù)牛頓第二定律知

,則 (2分)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一輕桿下端固定一質(zhì)量為m的小球,上端連在光滑水平軸上,輕桿可繞水平軸在豎直平面內(nèi)運動(不計空氣阻力),如圖所示。當小球在最低點時給它一個水平初速度v0,小球剛好能做完整的圓周運動。若小球在最低點的初速度從v0逐漸增大,則下列判斷正確的是( 。

A. 小球能做完整的圓周運動,經(jīng)過最高點的最小速度為

B. 小球在最高點對輕桿的作用力先減小后增大

C. 小球在最低點對輕桿的作用力先減小后增大

D. 小球在運動過程中所受合外力的方向不一定指向圓心

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在做測量一只蓄電池(電動勢約為2.2 V,內(nèi)阻很小)的電動勢和內(nèi)阻的實驗時,備有下列器材供選用:

A.定值電阻(阻值為R1=1 Ω,額定功率約5 W)

B.定值電阻(阻值為R2=20 Ω,額定功率約10 W)

C.直流電流表(量程0~0.6 A~3 A,內(nèi)阻約為0.2Ω)

D.直流電壓表(量程0~3 V~15 V,內(nèi)阻約為5KΩ)

E.滑動變阻器(阻值范圍0~10 Ω)

F.滑動變阻器(阻值范圍0~1000 Ω)

G.電鍵

H.導(dǎo)線若干

(1)實驗電路如下圖所示。為防止電源短路,用作保護電阻的定值電阻選用______(“A”“B”);滑動變阻器選用________(“E”“F”).

(2)某同學(xué)將選定的器材在實物圖上連線完成了實驗電路,閉合電鍵后無論怎樣移動滑片P,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)約為2.2 V不變,電流表的示數(shù)始終為零,則電路故障可能是下述中的__________

A.b、c間斷路

B.a、p間某點電阻絲斷路

C.P與電阻絲未接通

D.保護電阻斷路

(3)某小組按正確的操作步驟完成實驗,根據(jù)實驗記錄,將測量數(shù)據(jù)描點如下圖,請在圖上作出相應(yīng)圖象_______ .則待測蓄電池的電動勢E________V,內(nèi)阻r________Ω.(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物理研究中,粒子回旋加速器起著重要作用,下左圖為它的示意圖。它由兩個鋁制的D形盒組成,兩個D形盒正中間開有一條狹縫。兩個D形盒處在勻強磁場中并接有高頻交變電壓。右圖為俯視圖,在D形盒上半面中心S處有一正粒子源,它發(fā)出的正粒子,經(jīng)狹縫電壓加速后,進入D形盒中。在磁場力的作用下運動半周,再經(jīng)狹縫電壓加速。如此周而復(fù)始,最后到達D形盒的邊緣,獲得最大速度,由導(dǎo)出裝置導(dǎo)出。己知正離子電荷量為q,質(zhì)量為m,加速時電極間電壓大小為U,磁場的磁感應(yīng)強度大小為B,D形盒的半徑為R。每次加速的時間極短,可忽略不計。正粒子從離子源出發(fā)時的初速度為零,不計粒子所受重力。則(

A. 高頻交變電壓變化的周期為

B. 粒子可能獲得的最大動能為

C. 粒子第1次與第n次在下半盒中運動的軌道半徑之比為

D. 粒子在回旋加速器中的總的時間為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。要求盡量減小實驗誤差,實驗電路如圖1所示。

(1)現(xiàn)有電流表(0-0.6A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干,以及以下器材:

A.電壓表(0~15V) B.電壓表(0~3V)

C.滑動變阻器(0~50Ω) D.滑動變阻器(0~500Q)

實驗中電壓表應(yīng)選用________;滑動變阻器應(yīng)選用________。(選填相應(yīng)器材前的字母)

(2)某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示,其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點已經(jīng)標在圖2的坐標紙上,請標出余下的一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點,并畫出U-I圖線________。

序號

1

2

3

4

5

6

電壓U(V)

1.45

1.40

1.30

1.25

1.20

1.10

電流I(A)

0.060

0.120

0.240

0.260

0.360

0.480

(3)根據(jù)(2)中所畫圖線可得出干電池的電動勢E=________V,內(nèi)電阻r=________Ω。

(4)實驗中隨著滑動變阻器滑片的移動,電壓表的示數(shù)U及干電池的輸出功率P都會發(fā)生變化,圖3各示意圖中正確反映P-U關(guān)系的是________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在圓軌道上運行的國際空間站里,一宇航員靜止(相對空間艙)于艙內(nèi)朝向地球一側(cè)的地面上,下列說法正確的是

A. 宇航員此時處于受力平衡狀態(tài)

B. 空間站的運行速度一定小于7.9km/s

C. 宇航員與地面之間無彈力作用

D. 若宇航員將手中一小球無初速(相對于空間艙)釋放,該小球?qū)⒙涞?/span>

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,直線為電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象,直線為電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象,在直線為電阻兩端的電壓與電流的關(guān)系圖象.電源的電動勢分別為、,內(nèi)阻分別為、,將電阻分別接到、兩電源上,則

A. ,

B.

C. 接到電源上,電阻的發(fā)熱功率得電源的效率都較高

D. 接到電源上,電源的輸出功率較大,但電源效率較低

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,一長方體木板B放在水平地面上,木板B的右端放置著一個小鐵塊A,在t=0時刻同時突然給A、B初速度,其中A的初速度大小為=1m/s,方向水平向左;B的初速度大小為=14m/s,方向水向右,木板B運動的圖像如圖乙所示.已知A、B的質(zhì)量相等,ABB與地面之間均有摩擦(動摩擦因數(shù)不等),AB之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,A始終沒有滑出B,重力加速度.(提示:t=3s時刻,A、B達到共同速度=2m/s;3s時刻至A停止運動前,A向右運動的速度始終大于B的速度).求:

(1)站在水平地面上的人看來A向左運動的最大位移;

(2)B運動的時間及B運動的位移大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在一次探究小燈泡的伏安特性曲線的實驗中,所用器材有:燈泡L,量程恰當?shù)碾娏鞅?/span>A和電壓表V,直流電源E,滑動變阻器R,開關(guān)S,要求燈泡兩端電壓從零開始變化.

(1)若該同學(xué)在如圖所示狀態(tài)完成了最后一根導(dǎo)線的連接,請指出其中僅有的兩個不當之處:

_______________________;________________________.

(2)電路連接正確后,分別測得兩只燈泡L1、L2的伏安特性曲線,如圖甲中的所示,然后將燈泡L1L2與電池組(電動勢和內(nèi)阻均恒定)連成如圖乙所示的電路.多次測量后得到通過L1L2的電流平均值分別為0.30 A0.60 A.請根據(jù)以上結(jié)果,在圖甲中畫出該電池組路端電壓和干路電流的關(guān)系曲線__________

(3)由該曲線可以得知電池組的電動勢為________V,內(nèi)阻為________Ω.(結(jié)果取兩位有效數(shù)字)

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