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题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

山西省运城市2020-2021学年高一下学期物理期中考试试卷

某物理兴趣小组利用电子秤探究小球在竖直面内的圆周运动．他们到物理实验室取来电子秤，铁架台，系有长度为L细线的小球等．

（1）、将铁架台放在电子秤上，其读数为M；将小球放在电子秤上其读数为m．

组装好实验装置如图所示．保持细线自然长度将小球拉至使细线处于水平位置，此时电子秤读数为（填写“M+m”或“M”或“大于M+m”或“处于M和M+m之间”）．

（2）、小球松手后，向下运动，此时看到电子秤读数（填写“逐渐增大”或“逐渐减小”或“保持不变”）

（3）、当小球运动到最低点时，电子秤的读数为．细线的拉力为．

举一反三

如图所示，小球在竖直放置的内壁光滑的圆形细管内做圆周运动，则（）

机械设计中有许多精妙的设计，如图所示为一种将圆周运动转化为一条直线上往复运动的设计。沿竖直面内圆弧轨道做匀速圆周运动的小球a通过有转轴的连杆与物块b相连，物块b穿在水平杆上，水平杆的延长线通过圆心。若小球a做匀速圆周运动，物块b从最左端第一次运动到最右端经历的时间为t。下列说法正确的是（　　）

如图所示，一倾角为 $\text{[math]}$ 的光滑斜面固定在水平地面上，斜面上固定一半径为0.2m的光滑圆轨道，a、b是圆轨道的最低点和最高点，质量为0.2kg的小球静置于圆轨道的a点。现让小球获得一水平向右的初速度，小球将沿圆轨道运动，不计空气阻力，重力加速度大小为 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（　　）

如图所示，竖直平面内有一圆弧管道，其半径为 $\text{[math]}$ ，质量 $\text{[math]}$ 的小球从平台边缘的A处以初速度 $\text{[math]}$ 水平射出，恰能沿圆弧管道上P点的切线方向进入管道内侧，管道半径OP与竖直线的夹角为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， g取 $\text{[math]}$ 。试求：

（1）小球从平台上的A点射出到P点的水平距离；

（2）如果小球沿管道通过圆弧的最高点Q时的速度大小为3m/s，则小球运动到Q点时对轨道的压力；

（3）如果小球与管道的摩擦不同，从最高点Q飞出速度范围为0~3m/s的小球，小球直接落在地面上最近的点为M，最远的点为N，求MN的距离.（计算结果可用根号表示）。

当汽车通过拱桥顶点的速度为v时，车对桥顶的压力为车重的 $\text{[math]}$ ，如果要使汽车能安全通过该拱形桥（不脱离地面），则汽车通过桥顶的速度可以为（）

如图，半径为 $\text{[math]}$ 的四分之一光滑圆轨道固定在竖直平面内，其末端与水平地面 $\text{[math]}$ 相切于P点， $\text{[math]}$ 的长度 $\text{[math]}$ 。一长为 $\text{[math]}$ 的水平传送带以恒定速率 $\text{[math]}$ 逆时针转动，其右端与地面在M点无缝对接。物块a从圆轨道顶端由静止释放，沿轨道下滑至P点，再向左做直线运动至M点与静止的物块b发生弹性正碰，碰撞时间极短。碰撞后b向左运动到达传送带的左端N时，瞬间给b一水平向右的冲量I，其大小为 $\text{[math]}$ 。以后每隔 $\text{[math]}$ 给b一相同的瞬时冲量I，直到b离开传送带。已知a的质量为 $\text{[math]}$ 的质量为 $\text{[math]}$ ，它们均可视为质点。a、b与地面及传送带间的动摩擦因数均为 $\text{[math]}$ ，取重力加速度大小 $\text{[math]}$ 。求：

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