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(10分)將一個動力傳感器連接到計算機上，我們就可以測量快速變化的力，某一小球用一條不可伸長的輕繩連接，繩的另一端固定在懸點上，如圖(a)所示。當小球在豎直平面內來回擺動時，用動力傳感器測得繩子對懸點的拉力隨時間變化的曲線如圖(b)所示，取重力加速度g=10m/s2。求繩子的最大偏角θ。

(10分)

設小球的質量為m，繩子長度為L，繩子拉力的最小值和最大值各為F1和F2，小球擺至最高點時，繩子拉力最小F1=mgcosθ                                                            (3分)

小球擺至最低點時，繩子拉力最大F2—mg=mv2/L                                       (3分)

從最高點到最低點，小球的機械能守恒，即

)                                                                 (3分)

由以上各式得：cosθ==0.5

θ=60°                                                                                                       (1分)

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2007?浙江）（1）用示波器觀察頻率為900Hz的正弦電壓信號．把該信號接入示波器Y輸入．
①當屏幕上出現如圖1所示的波形時，應調節
豎直位移（或↑↓）
豎直位移（或↑↓）
鈕．如果正弦波的正負半周均超出了屏幕的范圍，應調節
衰減（或衰減調節）
衰減（或衰減調節）
鈕或
y增益
y增益
鈕，或這兩個鈕配合使用，以使正弦波的整個波形出現在屏幕內．
②如需要屏幕上正好出現一個完整的正弦波形，應將
掃描范圍
掃描范圍
鈕置于
1k擋位
1k擋位
位置，然后調節
掃描微調
掃描微調
鈕．
（2）碰撞的恢復系數的定義為e=
|ν2-ν1|
ν20-ν10
，其中v10和v20分別是碰撞前兩物體
的速度，v1和v2分別是碰撞后物體的速度．彈性碰撞的恢復系數e=1，非彈性碰撞的e＜1．某同學借用驗證動力守恒定律的實驗裝置（如圖所示）驗證彈性碰撞的恢復系數是否為1，實驗中使用半徑相等的鋼質小球1和2（它們之間的碰撞可近似視為彈性碰撞），且小球1的質量大于小球2的質量．
實驗步驟如下：
安裝好實驗裝置，做好測量前的準備，并記下重錘線所指的位置O．
第一步，不放小球2，讓小球1從斜槽上A點由靜止滾下，并落在地面上．重復多次，用盡可能小的圓把小球的所落點圈在里面，其圓心就是小球落點的平均位置．
第二步，把小球2 放在斜槽前端邊緣處C點，讓小球1從A點由靜止滾下，使它們碰撞．重復多次，并使用與第一步同樣的方法分別標出碰撞后小球落點的平均位置．
第三步，用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置離O點的距離，即線段OM、OP、ON的長度．
上述實驗中，
①P點是
在實驗的第一步中小球1落點的
在實驗的第一步中小球1落點的
平均位置，M點是
小球1與小球2碰后小球1落點的
小球1與小球2碰后小球1落點的
平均位置，N點是
小球2落點的
小球2落點的
平均位置．
②請寫出本實驗的原理
小球從槽口C飛出后作平拋運動的時間相同，假設為 t，則有op=v10t，OM=v1t，ON=v2t
，小球2碰撞前靜止，即v20=0
小球從槽口C飛出后作平拋運動的時間相同，假設為 t，則有op=v10t，OM=v1t，ON=v2t
，小球2碰撞前靜止，即v20=0
，寫出用測量量表示的恢復系數的表達式
e=
v2-v1
v10-v20
=
ON-OM
OP-0
=
ON-OM
OP
e=
v2-v1
v10-v20
=
ON-OM
OP-0
=
ON-OM
OP
．
③三個落地點距O點的距離OM、OP、ON與實驗所用的小球質量是否有關系？

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科目：高中物理 來源：湖南省長郡中學2012屆高三第五次月考物理試題 題型：038

2011年7月23日晚，北京至福州的D301次動車行駛至溫州市雙嶼路段時，與杭州開往福州的D3115次動車追尾，事故造成40人死亡，約200人受傷，事故原因初步查明是D3115次動車遭到雷擊后失去動力而停車，而溫州南的信號系統發生故障未檢測到有車停在路軌導致指示燈錯誤顯示綠色，造成D301動車追尾，目前我國動車組列車常使用自動閉塞法停車，自動閉塞是通過信號機將行車區間劃分為若干個閉塞分區，每個閉塞分共的首端設有信號燈，當閉塞分區有車輛占用或鋼軌折斷時信號燈顯示紅色(停車)，間隔一個閉塞分區時顯示黃色(制動減速)，間隔兩個及兩個以上閉塞分區時顯示綠色(正常運行)．假設動車制動時所受阻力為重力的0.1倍，動車司機可視距離為450 m，不考慮反應時間．(g取10 m/s2)

(1)如果有車停在路軌而信號系統故障(不顯示或錯誤顯示綠色)，要使動車不發生追尾，則動車運行速度不得超過多少？

(2)如果動車設計運行速度為252 km/h，則每個閉塞分區的最小長度為多少？

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科目：高中物理 來源：浙江 題型：問答題

（1）用示波器觀察頻率為900Hz的正弦電壓信號．把該信號接入示波器Y輸入．
①當屏幕上出現如圖1所示的波形時，應調節______鈕．如果正弦波的正負半周均超出了屏幕的范圍，應調節______鈕或______鈕，或這兩個鈕配合使用，以使正弦波的整個波形出現在屏幕內．
②如需要屏幕上正好出現一個完整的正弦波形，應將______鈕置于______位置，然后調節______鈕．
（2）碰撞的恢復系數的定義為e=
|ν2-ν1|
ν20-ν10
，其中v10和v20分別是碰撞前兩物體
的速度，v1和v2分別是碰撞后物體的速度．彈性碰撞的恢復系數e=1，非彈性碰撞的e＜1．某同學借用驗證動力守恒定律的實驗裝置（如圖所示）驗證彈性碰撞的恢復系數是否為1，實驗中使用半徑相等的鋼質小球1和2（它們之間的碰撞可近似視為彈性碰撞），且小球1的質量大于小球2的質量．
實驗步驟如下：
安裝好實驗裝置，做好測量前的準備，并記下重錘線所指的位置O．
第一步，不放小球2，讓小球1從斜槽上A點由靜止滾下，并落在地面上．重復多次，用盡可能小的圓把小球的所落點圈在里面，其圓心就是小球落點的平均位置．
第二步，把小球2 放在斜槽前端邊緣處C點，讓小球1從A點由靜止滾下，使它們碰撞．重復多次，并使用與第一步同樣的方法分別標出碰撞后小球落點的平均位置．
第三步，用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置離O點的距離，即線段OM、OP、ON的長度．
上述實驗中，
①P點是______平均位置，M點是______平均位置，N點是______平均位置．
②請寫出本實驗的原理______，寫出用測量量表示的恢復系數的表達式______．
③三個落地點距O點的距離OM、OP、ON與實驗所用的小球質量是否有關系？

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