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        1. 如圖4-1所示:擺球的質(zhì)量為m,從偏離水平方向30°的位置由靜釋放,設(shè)繩子為理想輕繩,求小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)A時(shí)繩子受到的拉力是多少?


          解析:

            設(shè)懸線長為l,下球被釋放后,先做自由落體運(yùn)動(dòng),直到下落高度為h=2lsin,處于松馳狀態(tài)的細(xì)繩被拉直為止。這時(shí),小球的速度豎直向下,大小為

          當(dāng)繩被拉直時(shí),在繩的沖力作用下,速度v的法向分量減為零(由于繩為理想繩子,能在瞬間產(chǎn)生的極大拉力使球的法向速度減小為零,相應(yīng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為繩的內(nèi)能);小球以切向分量開始作變速圓周運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn),在繩子拉直后的過程中機(jī)械能守恒,有

           

          在最低點(diǎn)A,根據(jù)牛頓第二定律,有

          所以,繩的拉力 

          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

          (1)某同學(xué)在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了如下的操作:
          ①用游標(biāo)上有10個(gè)小格的游標(biāo)卡尺測量擺球直徑如圖1所示,擺球直徑為
          2.06
          2.06
          cm.把擺球用細(xì)線懸掛在鐵架臺(tái)上,測量擺線長,通過計(jì)算得到擺長L.
          ②用秒表測量單擺的周期.當(dāng)單擺擺動(dòng)穩(wěn)定且到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)并記為n=0,單擺每經(jīng)過最低點(diǎn)記一次數(shù),當(dāng)數(shù)到n=60時(shí)秒表的示數(shù)如圖2所示,該單擺的周期是T=
          2.24
          2.24
          s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
          ③測量出多組周期T、擺長L數(shù)值后,畫出T2-L圖象如圖2,此圖線斜率的物理意義是
          C
          C

          A.g     B.
          1
          g
                C.
          4π2
          g
                D.
          g
          4π2

          ④與重力加速度的真實(shí)值比較,發(fā)現(xiàn)測量結(jié)果偏大,分析原因可能是
          D
          D

          A.振幅偏小  B.在單擺未懸掛之前先測定其擺長
          C.將擺線長當(dāng)成了擺長  D.開始計(jì)時(shí)誤記為n=1
          ⑤該小組的另一同學(xué)沒有使用游標(biāo)卡尺也測出了重力加速度.他采用的方法是:先測出一擺線較長的單擺的振動(dòng)周期T1,然后把擺線縮短適當(dāng)?shù)拈L度△l,再測出其振動(dòng)周期T2.用該同學(xué)測出的物理量表達(dá)重力加速度為g=
          g=
          4π2△l
          T
          2
          1
          -
          T
          2
          2
          g=
          4π2△l
          T
          2
          1
          -
          T
          2
          2

          (2)(8分)有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4.8V  2W”的字樣,現(xiàn)在測定小燈泡在不同電壓下的電功率,并作出小燈泡的電功率P與它兩端電壓的平方U 2的關(guān)系曲線.有下列器材可供選用:
          A.電壓表V1(0~3V,內(nèi)阻3kΩ)    B.電壓表V2(0~15V,內(nèi)阻15kΩ)
          C.電流表A(0~0.6A,內(nèi)阻約1Ω)   D.定值電阻R1=3kΩ     E.定值電阻R2=15kΩ           F.滑動(dòng)變阻器R(10Ω,2A)  G.學(xué)生電源(直流6V,內(nèi)阻不計(jì))    H.開關(guān)、導(dǎo)線若干
          ①為了使測量結(jié)果更加準(zhǔn)確,實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選用
          A
          A
          ,定值電阻應(yīng)選用
          D
          D
          ,從而改裝電壓表;
          ②為減小實(shí)驗(yàn)誤差,并要求從零開始多測幾組數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)趫D4的方框內(nèi)畫出滿足實(shí)驗(yàn)要求的電路圖;
          ③根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出P-U2圖象,下面的圖4中四個(gè)圖象中可能正確的是
          C
          C

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          有人說礦區(qū)的重力加速度偏大,某同學(xué)“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)探究該問題.
          (1)他用最小分度為毫米的米尺測得擺線的長度L為800.0mm,用游標(biāo)為10分度的卡尺測得擺球的直徑如圖1所示,擺球的直徑D為
          20.1
          20.1
          mm.他把擺球從平衡位置拉開一個(gè)小角度由靜止釋放,使單擺在豎直平面內(nèi)擺動(dòng),當(dāng)擺動(dòng)穩(wěn)定后,在擺球通過平衡位置時(shí)啟動(dòng)秒表,并數(shù)下“0”,直到擺球第N次同向通過平衡位置時(shí)按停秒表,秒表讀數(shù)如圖2所示,讀出所經(jīng)歷的時(shí)間t=
          54
          54
          s
          (2)根據(jù)上述物理量,寫出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊谋磉_(dá)式為
          4π2N2(L+
          D
          2
          )
          t2
          4π2N2(L+
          D
          2
          )
          t2
          .(用L、D、N、t等符號(hào)表示)

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          (1)在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,某一同學(xué)用最小分度為毫米的米尺測得擺線的長度為980.0mm,用游標(biāo)上有10個(gè)小的等分度的游標(biāo)卡尺測得擺球的直徑如圖1所示,擺球的直徑為
          22.0
          22.0
          mm,該單擺的擺長為
          991.0
          991.0
          mm.把擺球從平衡位置拉開一個(gè)小角度由靜止釋放,使單擺在豎直平面內(nèi)擺動(dòng),當(dāng)擺球擺動(dòng)穩(wěn)定后,在擺球通過平衡位置時(shí)啟動(dòng)秒表,并數(shù)下“1”,直到擺球第n此同向通過平衡位置時(shí)按停秒表,讀出經(jīng)歷的時(shí)間t,則單擺的周期為
          t
          n-1
          t
          n-1

          (2)利用單擺周期公式測重力加速度時(shí),測出機(jī)組擺長和相應(yīng)周期T,并作出T2-L圖線,如圖2所示,圖線上A、B兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x2,y2),則可以得重力加速度g=
          4π2(x2-x1)
          y2-y1
          4π2(x2-x1)
          y2-y1

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          科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

          (1)在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí):
          ①需要測量擺球直徑,如圖1所示,擺球直徑為
           
          cm;讓刻度尺的零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)擺線的懸點(diǎn),擺線豎直下垂,如圖2所示,那么單擺擺長是
           

          精英家教網(wǎng)
          ②為了提高實(shí)驗(yàn)精度,在實(shí)驗(yàn)中可改變幾次擺長L并測出相應(yīng)的振動(dòng)周期T,從而得出幾組對(duì)應(yīng)的L與T2的數(shù)據(jù),如圖所示.再以L為橫坐標(biāo),T2為縱坐標(biāo),將所得數(shù)據(jù)連成直線,并求得該直線的斜率為k.則重力加速度g=
           
          .(用k表示)
          (2)某實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率,所用器材包括:輸出為3V的直流穩(wěn)壓電源、電流表、待測金屬絲、螺旋測微器(千分尺)、米尺、電阻箱、開關(guān)和導(dǎo)線等.
          ①他們截取了一段金屬絲,拉直后固定在絕緣的米尺上,并在金屬絲上夾上一個(gè)小金屬夾,金屬夾可在金屬絲上移動(dòng).請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)有器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路,并連接電路實(shí)物圖4.
          ②實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下:
          A.正確連接電路,設(shè)定電阻箱的阻值,開啟電源,合上開關(guān);
          B.讀出電流表的示數(shù),記錄金屬夾的位置;
          C.?dāng)嚅_開關(guān),
           
          ,合上開關(guān),重復(fù)B的操作.
          ③該小組測得電流與金屬絲接入長度關(guān)系的數(shù)據(jù),并據(jù)此給出了圖5的關(guān)系圖線,其斜率為
           
          A-1?m-1(保留三位有效數(shù)字);圖線縱軸截距與電源電壓的乘積代表了
           
          電阻之和.
          ④他們使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖6所示.金屬絲的直徑是
           
          .圖5中圖線的斜率、電源電壓金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是
           

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          同步練習(xí)冊答案