【題目】如圖所示，讓擺球從圖中的C位置由靜止開始擺下，擺到最低點(diǎn)D處，擺線剛好拉斷，小球在粗糙的水平面上由D點(diǎn)向右做勻減速運(yùn)動(dòng)滑向A點(diǎn)，到達(dá)A孔進(jìn)入半徑R＝0.3m的豎直放置的光滑圓弧軌道，當(dāng)擺球進(jìn)入圓軌道立即關(guān)閉A孔，己知擺線長為L＝2.5m，＝60°，小球質(zhì)量為m＝lkg，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，D點(diǎn)與小孔A的水平距離s＝2m，g取10m/s2，試求：

（1）擺線能承受的最大拉力為多大？

（2）要使擺球能進(jìn)入圓軌道并能通過圓軌道的最高點(diǎn)，求粗糙水平面摩擦因數(shù)的范圍。

【答案】（1）20N（2）≤0.25

【解析】試題分析：（1）對CD段運(yùn)用動(dòng)能定理，求出小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度，結(jié)合牛頓第二定律，通過拉力和重力的合力提供向心力求出繩子的拉力．（2）首先找出進(jìn)入圓弧的臨界條件，再據(jù)動(dòng)能定理求摩擦因數(shù)的范圍．

（1）當(dāng)擺球由C到D運(yùn)動(dòng)過程做圓周運(yùn)動(dòng)，擺球的機(jī)械能守恒，則有：

擺球在D點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律可得：

聯(lián)立兩式解得：

（2）小球剛好能通過圓軌道的最高點(diǎn)時(shí)，在最高點(diǎn)由牛頓第二定律可得：

小球從D到圓軌道的最高點(diǎn)過程中，由動(dòng)能定理得：

解得：＝0.25

即要使擺球能進(jìn)入圓軌道并能通過圓軌道的最高點(diǎn)，則有：≤0.25

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】(1)圖甲是多用電表的簡化電路圖,作為電壓表使用時(shí),選擇開關(guān)應(yīng)接____;作為歐姆表使用時(shí),選擇開關(guān)應(yīng)接____(均選填“1”“2”或“3”)。使用多用電表時(shí),電流一定從____(選填“A”或“B”)端流入多用電表。

(2)利用多用電表和電阻箱測量一電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的電路如圖乙。調(diào)節(jié)電阻箱,記錄多組電阻箱示數(shù)R和多用電表示數(shù)I,作出R-1/ I的圖線如圖丙所示。由圖丙可求得電動(dòng)勢E=__V,內(nèi)阻r=__Ω。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】掃地機(jī)器人是智能家用電器的一種，它利用自身攜帶的小型吸塵部件進(jìn)行吸塵清掃。如圖為某品牌的掃地機(jī)器人，已知其電池容量300mA·h，額定工作電壓12V，額定功率18W，則下列說法正確的是

A. 掃地機(jī)器人的電阻是82Ω

B. 題中“mA·h”是能量單位

C. 掃地機(jī)器人正常工作時(shí)的電流是1.5A

D. 掃地機(jī)器人充滿電后能夠連續(xù)正常工作的最長時(shí)間約為2h

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，可以描繪出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，實(shí)驗(yàn)簡要步驟如下：

A．讓小球多次從________釋放，在一張印有小方格的紙記下小球經(jīng)過的一系列位置，如圖中a、b、c、d所示．

B．按圖安裝好器材，注意調(diào)節(jié)斜槽末端切線________，記下平拋初位置O點(diǎn)和過O點(diǎn)的豎直線．

C．取下白紙，以O為原點(diǎn)，以豎直線為y軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫平拋運(yùn)動(dòng)物體的軌跡．

(1)完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上．

(2)上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是________．

(3)已知圖中小方格的邊長為L，則b點(diǎn)的速度vb=________．（用L、g表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】以下情景描述不符合物理實(shí)際的是（ ）

A. 繞地球沿圓軌道飛行的航天器中懸浮的液滴處于平衡狀態(tài)

B. 汽車通過拱形橋最高點(diǎn)時(shí)對橋的壓力小于汽車重力

C. 洗衣機(jī)脫水時(shí)利用離心運(yùn)動(dòng)把附著在衣物上的水份甩掉

D. 火車軌道在彎道處設(shè)計(jì)成外軌高內(nèi)軌低

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面，規(guī)定垂直紙面向里的方向?yàn)檎鸥袘?yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化規(guī)律如圖甲所示。在磁場中有一細(xì)金屬圓環(huán)，圓環(huán)平面位于紙面內(nèi)，如圖乙所示。令I(lǐng)1、I2、I3分別表示Oa、ab、bc段的感應(yīng)電流，F(xiàn)1、F2、F3分別表示I1、I2、I3時(shí)，金屬環(huán)上很小一段受到的安培力。則

A. I1沿順時(shí)針方向，I2沿逆時(shí)針方向

B. I2沿逆時(shí)針方向，I3沿順時(shí)針方向

C. F2方向背離圓心向外，F(xiàn)3方向指向圓心

D. F1方向指向圓心，F(xiàn)2方向指向圓心

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示電路中，電源內(nèi)阻忽略不計(jì)。閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I；在滑動(dòng)變阻器R1的滑片P由a端滑到b端的過程中

A. U先變大后變小

B. I先變小后變大

C. U與I比值先變大后變小

D. U變化量的絕對值與I變化量的絕對值比值等于R3

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】MN為水平放置的光屏，在其正下方有一半圓柱玻璃磚，玻璃磚的平面部分ab與光屏平行且過圓心O，平面ab與屏間距離為d=0.2m，整個(gè)裝置的豎直截面如圖所示，在O點(diǎn)正下方有一光源S，發(fā)出的一束單色光沿半徑射入玻璃磚，通過圓心O再射到屏上．現(xiàn)使玻璃磚在豎直面內(nèi)以O點(diǎn)為圓心沿逆時(shí)針方向以角速度緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，在光屏上出現(xiàn)了移動(dòng)的光斑．已知單色光在這種玻璃中的折射率為，求：

①當(dāng)玻璃磚由圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng)多長時(shí)間屏上光斑剛好徹底消失；

②玻璃磚由圖示位置轉(zhuǎn)到光斑剛好徹底消失的過程中，光斑在屏上移動(dòng)的距離s．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“用雙縫干涉測光的波長”的實(shí)驗(yàn)，他用帶有游標(biāo)尺的測量頭測量相鄰兩條亮條紋間的距離，轉(zhuǎn)動(dòng)測量頭的手輪，使分劃板的中心刻線對齊某一條亮條紋（將這一條紋確定為第一亮條紋）的中心，此時(shí)游標(biāo)尺上的示數(shù)x1＝1.15mm；轉(zhuǎn)動(dòng)測量頭的手輪，使分劃板的中心刻線對齊第六亮條紋的中心，此時(shí)游標(biāo)尺上的示數(shù)x2＝8.95mm，雙縫間的距離d＝0.20mm，雙縫到屏的距離L＝60cm，實(shí)驗(yàn)中計(jì)算波長的表達(dá)式λ＝_________（用x1、x2、d、L表示）。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可計(jì)算得出光的波長λ＝_________m。實(shí)驗(yàn)時(shí)如果將綠色濾光片換為紅色濾光片，在毛玻璃屏上觀察到的相鄰亮條紋間距將_________（填“不變”、“變大”或“變小”）。

(2)某同學(xué)用大頭針、三角板、量角器等器材測半圓形玻璃磚的折射率。開始玻璃磚的位置如圖中實(shí)線所示，大頭針P1、P2與圓心O在同一直線上，且該直線垂直于玻璃磚的直徑邊。在玻璃磚的直徑邊一側(cè)觀察，發(fā)現(xiàn)P2的像擋住P1的像�，F(xiàn)在使玻璃磚繞圓心O緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，繼續(xù)在直徑邊一側(cè)觀察，發(fā)現(xiàn)當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)到圖中虛線位置時(shí)，在該側(cè)就再也無法觀察到P1和P2的像。此時(shí)只須測量出_________，即可計(jì)算出玻璃磚的折射率n，請用你的測量量表示出折射率n＝_________。

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