如圖，一個(gè)質(zhì)量為M的人，站在臺(tái)秤上，手拿繩子一端，繩子另一端拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球，線長為R，讓小球在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，且擺球恰能通過圓軌道最高點(diǎn)，不計(jì)小球所受空氣阻力。求小球作圓周運(yùn)動(dòng)過程中，臺(tái)秤示數(shù)的變化范圍。

Mg?0.75mg   （M+6m）g

解析試題分析：小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)懸線對(duì)人的拉力最大，且方向豎直向下，故臺(tái)秤示數(shù)最大，小球通過最低點(diǎn)時(shí)，據(jù)牛頓第二定律有T?mg＝ 解得T=6mg
所以臺(tái)秤的最大示數(shù)為F=（M+6m）g
當(dāng)小球處于如圖所示狀態(tài)時(shí)，

設(shè)其速度為v1，由機(jī)械能守恒有
由牛頓第二定律有：T+mgcosθ＝
解得懸線拉力     T=3mg（1-cosθ）
其分力Ty=Tcosθ=3mgcosθ-3mgcos2θ
當(dāng)cosθ=，即θ=60°時(shí)，臺(tái)秤的最小示數(shù)為Fmin＝Mg?Ty＝Mg?0.75mg．
考點(diǎn)：本題考查機(jī)械能守恒、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

直升機(jī)沿水平方向勻速飛往水源取水滅火，懸掛著m=500kg空箱的懸索與豎直方向的夾角θ1＝450。直升機(jī)取水后飛往火場(chǎng)，加速度沿水平方向，大小穩(wěn)定在a="1.5" m/s2時(shí)，懸索與豎直方向的夾角θ2＝140。如果空氣阻力大小不變，且忽略懸索的質(zhì)量，則空氣阻力大小為___   ___N，水箱中水的質(zhì)量M約為_______kg。（sin140=0.242；cos140=0.970）（保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一根水平光滑的絕緣直槽軌連接一個(gè)豎直放置的半徑為R=0.50m的絕緣光滑槽軌。槽軌處在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T。有一個(gè)質(zhì)量m=0.10g、帶電量為q=+1.6×10-3C的小球在水平軌道上向右運(yùn)動(dòng)。若小球恰好能通過最高點(diǎn)，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）小球在最高點(diǎn)所受的洛倫茲力F；
（2）小球的初速度v0。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(12分)如圖所示，在傾角θ＝37°的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域MNPQ，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為5T，磁場(chǎng)寬度d＝0.55m，有一邊長L＝0.4m、質(zhì)量m1＝0.6kg、電阻R＝2Ω的正方形均勻?qū)w線框abcd通過一輕質(zhì)細(xì)線跨過光滑的定滑輪與一質(zhì)量為m2＝0.4kg的物體相連，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4，將線框從圖示位置由靜止釋放，物體到定滑輪的距離足夠長．(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：

(1)線框abcd還未進(jìn)入磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)過程中，細(xì)線中的拉力為多少？
(2)當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求線框剛釋放時(shí)ab邊距磁場(chǎng)MN邊界的距離x多大？（3）在（2）問的條件下，若cd邊恰好離開磁場(chǎng)邊界PQ時(shí)，速度大小為2m/s，求整個(gè)過程中ab邊產(chǎn)生的熱量為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（11分）如圖所示，水平放置的不帶電的平行金屬板p和b相距h，與圖示電路相連，金屬板厚度不計(jì)，忽略邊緣效應(yīng)。p板上表面光滑，涂有絕緣層，其上O點(diǎn)右側(cè)相距h處有小孔K；b板上有小孔T，且O、T在同一條豎直線上，圖示平面為豎直平面。質(zhì)量為m、電荷量為- q（q > 0）的靜止粒子被發(fā)射裝置（圖中未畫出）從O點(diǎn)發(fā)射，沿P板上表面運(yùn)動(dòng)時(shí)間t后到達(dá)K孔，不與板碰撞地進(jìn)入兩板之間。粒子視為質(zhì)點(diǎn)，在圖示平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，電荷量保持不變，不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g。

（1）求發(fā)射裝置對(duì)粒子做的功；
（2）電路中的直流電源內(nèi)阻為r，開關(guān)S接“1”位置時(shí)，進(jìn)入板間的粒子落在h板上的A點(diǎn)，A點(diǎn)與過K孔豎直線的距離為l。此后將開關(guān)S接“2”位置，求阻值為R的電阻中的電流強(qiáng)度；
（3）若選用恰當(dāng)直流電源，電路中開關(guān)S接“l(fā)”位置，使進(jìn)入板間的粒子受力平衡，此時(shí)在板間某區(qū)域加上方向垂直于圖面的、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小合適的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（磁感應(yīng)強(qiáng)度B只能在0～Bm=范圍內(nèi)選取），使粒子恰好從b板的T孔飛出，求粒子飛出時(shí)速度方向與b板板面夾角的所有可能值（可用反三角函數(shù)表示）。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

一輛汽車質(zhì)量為2×103kg ，最大功率為3×104W，在水平路面由靜止開始作直線運(yùn)動(dòng)，最大速度為v2，運(yùn)動(dòng)中汽車所受阻力恒定．發(fā)動(dòng)機(jī)的最大牽引力為6×103N ，其行駛過程中牽引力F與車速的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示．試求

（1）根據(jù)圖線ABC判斷汽車作什么運(yùn)動(dòng)？
（2）v2的大�。�
（3）整個(gè)運(yùn)動(dòng)中的最大加速度；
（4）當(dāng)汽車的速度為10m/s時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖，靜止于A處的離子，經(jīng)電壓為U的加速電場(chǎng)加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器，從P點(diǎn)垂直CN進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向左。靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻向分布的電場(chǎng)，已知圓弧所在處場(chǎng)強(qiáng)為E0，方向如圖所示；離子質(zhì)量為m、電荷量為q；、，離子重力不計(jì)。

（1）求圓弧虛線對(duì)應(yīng)的半徑R的大��；
（2）若離子恰好能打在NQ的中點(diǎn)上，求矩形區(qū)域QNCD內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的值；
（3）若撤去矩形區(qū)域QNCD內(nèi)的勻強(qiáng)電場(chǎng)，換為垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，要求離子能最終打在QN上，
求磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

我國首次執(zhí)行載人航天飛行的“神舟”六號(hào)飛船于2005年10月12日在中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，由“長征—2F”運(yùn)載火箭將飛船送入近地點(diǎn)為A、遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上.近地點(diǎn)A距地面高度為h1.實(shí)施變軌后，進(jìn)入預(yù)定圓軌道，如圖所示.在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用時(shí)間為t，之后返回.已知引力常量為G，地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，求：

（1）飛船在預(yù)定圓軌道上運(yùn)動(dòng)的周期為多大？
（2）預(yù)定圓軌道距地面的高度為多大？
（3）飛船在近地點(diǎn)A的加速度為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（15分）圖示為一固定在水平地面上的軌道ABC，AB與水平面間的夾角為θ=37°，BC水平.一小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在A處，小物塊與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u1=0.25，與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)u2=0.20.現(xiàn)在給小物體一個(gè)沿斜面向下的初速度v0=2m/s，小物體經(jīng)過B處時(shí)無機(jī)械能損失，小物體最后停留在B點(diǎn)右側(cè)4m處的C點(diǎn)（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）.求：
（1）小物體在AB面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a；
（2）小物體到達(dá)B處時(shí)的速度大小v；
（3）斜面AB的長為L.

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同步練習(xí)冊(cè)答案