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【題目】如圖所示，一根輕繩一端固定在O點，另一端拴一質量m=0.1kg的小球靜止于A點，其右方有底面半徑r=0.2m的轉筒，轉筒頂端與A等高，筒底端左側有一小孔，距頂端h=0.8m。開始時小球處于O點所在水平面上方30°的位置B處且細繩剛好伸直，OB及OA與轉筒的軸線在同一豎直平面內，小孔此時也位于該豎直平面內。將小球從B點由靜止釋放，小球經過A點時速度vA=2m/s，此時輕繩突然斷掉，同時轉筒立刻以某一角速度做勻速轉動，最終小球恰好進入小孔．取g=10m/s2，不計空氣阻力。求：

(1)轉筒軸線與A點的距離d

(2)轉筒轉動的角速度ω

(3)輕繩的長度L

【答案】(1)1.99m (2) （n=1、2、3……）（3）0.8m

【解析】

(1) 滑塊從A點到進入小孔的時間

解得

(2) 在小球平拋的時間內，圓桶必須恰好轉整數轉，小球才能鉆入小孔，則有

解得

(3) 設繩子剛好拉緊時為點C，從B到C由動能定理得

小球到達C點后沿繩方向速度消失，垂直繩方向得速度為

從C到A，只有重力做功，由機械能守恒定律

由上解得

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，理想變壓器上接有3個完全相同的燈泡，其中1個燈泡與原線圈串聯，另外2個燈泡并聯后接在副線圈兩端。已知交流電源的電壓usin100t（V），3個燈泡均正常發光，忽略導線電阻，則變壓器（ ）

A.副線圈電壓的頻率為100Hz

B.原線圈兩端的電壓為12V

C.原副線圈的電流比為2︰1

D.原副線圈的匝數比為2︰1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質量為3kg的小車A上用質量不計的細繩懸掛一質量為5kg的小球C，A和C一起以5m/s的速度在光滑水平軌道上勻速運動，后來與質量為2kg的原來靜止的小車B碰撞后粘合在一起，已知A、B相碰的時間極短。求：碰撞后小球C能上升的最大高度是多少？取g=10m/s2。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖A、B、C三個物塊放在水平的圓盤上，它們的質量關系是mA=2mB=2mC，它們與轉軸的距離的關系是2rA=2rB=rC，三個物塊與圓盤表面的動摩擦因數都為μ，且它們與圓盤間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，當圓盤轉動時，A、B、C都不滑動，則(　　)

A.C的向心加速度最大

B.B的摩擦力最小

C.當圓盤轉速增大時，B比A先滑動

D.當圓盤轉速增大時，C比B先滑動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一快艇要從岸邊某處到達河中離岸100m遠的浮標處，已知快艇在靜水中的速度圖象如圖所示，流水的速度圖象如圖所示，假設行駛中快艇在靜水中航行的分速度方向選定后就不再改變，則(　　)

A.快艇的運動軌跡可能是直線

B.快艇的運動軌跡只可能是曲線

C.最快到達浮標處通過的位移為100 m

D.最快到達浮標處所用時間為20 s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某玻璃磚的截面由半圓和正三角形組成，半圓的直徑為d，正三角形的邊長也為d，一束單色光從AB邊的中點D垂直于BC射入玻璃磚中，結果折射光線剛好通過半圓的圓心O，光在真空中的傳播速度為c，求：

①光在玻璃磚中傳播的時間（不考慮光的反射）.

②人射光線的方向不變，將光在AB面上的入射點下移，使折射光線剛好能照射到圓的底部，入射點沿AB移動的距離為多少？這時光束在圓的底部經玻璃磚折射后的折射角為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，重錘拖著的紙帶上打出一系列的點，對紙帶上的點痕進行測量及相關計算，即可驗證機械能守恒定律．

(1)下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：

A．按照圖示的裝置安裝器件；

B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；

C．用天平測出重錘的質量；

D．先接通電源開關，然后釋放懸掛紙帶的夾子打出一條紙帶；

E．測量紙帶上某些點間的距離;

F．根據測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．

其中沒有必要進行或者操作不當的步驟是____________________．

(2)在一次實驗中，質量為m的重錘自由下落，在紙帶上打出一系列的點，如圖乙所示(相鄰計數點時間間隔為0.02 s)，長度單位cm，那么從起點O到打下計數點B的過程中重力勢能的減少量ΔEp＝________ J，此過程中重錘動能的增加量ΔEk＝________ J(g取9.8 m/s2，結果數據均保留至小數點后兩位)；通過計算，數值上ΔEp________ΔEk(填“＞”“＝”或“＜”)，這是因為_________________________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示 “牛頓擺”裝置，5個完全相同的小鋼球用輕繩懸掛在水平支架上，5根輕繩互相平行，5個鋼球彼此緊密排列，球心等高。用1、2、3、4、5分別標記5個小鋼球。當把小球1向左拉起一定高度，如圖甲所示，然后由靜止釋放，在極短時間內經過小球間的相互碰撞，可觀察到球5向右擺起，且達到的最大高度與球1的釋放高度相同，如圖乙所示。關于此實驗，下列說法中正確的是（ ）

A. 上述實驗過程中，5個小球組成的系統機械能守恒，動量守恒

B. 上述實驗過程中，5個小球組成的系統機械能不守恒，動量不守恒

C. 如果同時向左拉起小球1、2、3到相同高度（如圖丙所示），同時由靜止釋放，經碰撞后，小球4、5一起向右擺起，且上升的最大高度高于小球1、2、3的釋放高度

D. 如果同時向左拉起小球1、2、3到相同高度（如圖丙所示），同時由靜止釋放，經碰撞后，小球3、4、5一起向右擺起，且上升的最大高度與小球1、2、3的釋放高度相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】飛行器常用的動力系統．某種推進器設計的簡化原理如圖1，截面半徑為R的圓柱腔分別為兩個工作區，I為電離區，將氙氣電離獲得1價正離子；Ⅱ為加速區，長度為L，兩端加有電壓，形成軸向的勻強電場．I區產生的正離子以接近0的初速度進入Ⅱ區，被加速后以速度vM從右側噴出．Ⅰ區內有軸向的勻強磁場，磁感應強度大小為B，在離軸線處的C點持續射出一定速度范圍的電子．假設射出的電子僅在垂直于軸線的截面上運動，截面如圖2所示（從左向右看）．電子的初速度方向與中心O點和C點的連線成α角（0＜α＜90）．推進器工作時，向I區注入稀薄的氙氣．電子使氙氣電離的最小速度為v0，電子在I區內不與器壁相碰且能到達的區域越大，電離效果越好．已知離子質量為M；電子質量為m，電量為e．（電子碰到器壁即被吸收，不考慮電子間的碰撞）．

(1)求II區的加速電壓及離子的加速度大�。�

(2)為取得好的電離效果，請判斷I區中的磁場方向（按圖2說明是“垂直紙面向里”或“垂直紙面向外”）；

(3) α為90時，要取得好的電離效果，求射出的電子速率v的范圍；

(4)要取得好的電離效果，求射出的電子最大速率vM與α的關系．

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