(13分)如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，可绕过其圆心的竖直轴OO’匀速转动，在圆心O正上方h处有一个正在间断滴水的容器，每当一滴水落在盘面时恰好下一

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(13分)如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，可绕过其圆心的竖直轴OO’匀速转动，在圆心O正上方h处有一个正在间断滴水的容器，每当一滴水落在盘面时恰好下一滴水离开滴口。某次一滴水离开滴口时，容器恰好开始水平向右做速度为v的匀速直线运动，将此滴水记作第一滴水。不计空气阻力，重力加速度为g。求：

（1）相邻两滴水下落的时间间隔；
（2）要使每一滴水在盘面上的落点都在一条直线上，求圆盘转动的角速度。
（3）第二滴和第三滴水在盘面上落点之间的距离最大可为多少？

答案

（1）

（2）

，k=1，2…（3）

解析

试题分析：（1）相邻两滴水离开滴口的时间间隔就是一滴水下落的时间
由h=gΔt²，可得

·
（2）每一滴水在盘面上的落点都在一条直线上，Δt时间内圆盘转过的弧度为kπ

，k=1，2 ，3…
（3）第二滴和第三滴水的落点恰能在一条直径上且位于O点两侧时，距离最大
s₁=v·2Δt·，
s₂=v·3Δt·     ·
所以s= s₁+ s₂="v·2Δt+" v·3Δt·

举一反三

如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块[

A．在P和Q中都做自由落体运动

B．在两个下落过程中的机械能都守恒

C．在P中的下落时间比在Q中的长

D．落至底部时在P中的速度比在Q中的大

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为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落。关于该实验，下列说法中正确的有（）

A．两球的质量应相等

B．两球应同时落地

C．应改变装置的高度，多次实验

D．实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动

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如图所示，在距水平地面高h₁＝1.2m的光滑水平台面上，一个质量m＝1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存的弹性势能E_p＝2J。现打开锁扣K，物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台，并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC。已知B点距水平地面的高h₂＝0.6m，圆弧轨道BC的圆心O，C点的切线水平，并与水平地面上长为L＝2.8m的粗糙直轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞，重力加速度g＝10m/s²，空气阻力忽略不计。试求：

（1）小物块运动到B的瞬时速度v_B大小及与水平方向夹角

（2）小物块在圆弧轨道BC上滑到C时对轨道压力N_c大小
（3）若小物块与墙壁碰撞后速度反向、大小变为碰前的一半，且只会发生一次碰撞，那么小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ应该满足怎样的条件.

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如图所示，用一把直尺可以测量神经系统的反应速度。现有甲、乙两同学，甲同学用手指拿着一把长50cm的直尺，乙同学把手放在零刻度线位置做抓尺的准备，当甲同学松开直尺，乙同学见到直尺下落时，立即用手抓住直尺，记录抓住处的数据，重复以上步骤多次。现有乙同学测定神经系统的反应速度得到以下数据（单位：cm），则下列说法正确的是（）

第一次	第二次	第三次
20	45	30

A．第一次测量的反应时间最长
B．第一次测量的反应时间为2s
C．第二次抓住之前的瞬间，直尺的速度约为4m/s
D．若某同学的反应时间为0.4s，则该直尺将无法测量该同学的反应时间

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（13分）正方形的导线框，质量m=60g,边长

=12cm,电阻R=0.06Ω，在竖直平面内自由下落H=5m后，下边框进入水平方向的匀强磁场中，磁场方向与线框垂直，如图所示，匀强磁场沿竖直方向的宽度h=

,线框通过匀强磁场区域时恰好匀速直线运动。不计空气阻力，取g=10m/s²。求：

（1）匀强磁场的磁感强度多大？
（2）线框通过磁场区域过程中产生了多少热量？

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