【題目】某學(xué)生設(shè)計(jì)并制作了一個簡易水輪機(jī)，如圖所示，讓水從水平放置的水管流出，水流軌跡與下邊放置的輪子邊緣相切，水沖擊輪子邊緣上安裝的擋水板，可使輪子連續(xù)轉(zhuǎn)動。當(dāng)該裝置工作穩(wěn)定時，可近似認(rèn)為水到達(dá)輪子邊緣時的速度與輪子邊緣的線速度相同。調(diào)整輪軸O的位置，使水流與輪邊緣切點(diǎn)對應(yīng)的半徑與水平方向成θ＝37°角。測得水從管口流出速度v0＝3 m/s，輪子半徑R＝0.1 m。(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10 m/s2)求：

(1)若不計(jì)擋水板的大小，則輪子轉(zhuǎn)動角速度為多少；

(2)水管出水口距輪軸O水平距離和豎直距離h。

【答案】（1）50rad/s（2）0.86m

【解析】

(1)水從管口流出后做平拋運(yùn)動，設(shè)水流到達(dá)輪子邊緣的速度大小為v，所以 ①

由題意可得輪子邊緣的線速度為v′＝5m/s　②

所以輪子轉(zhuǎn)動的角速度為　③

(2)設(shè)水流到達(dá)輪子邊緣的豎直分速度為vy，運(yùn)動時間為t，水平、豎直分位移分別為sx、sy，則vy＝v0cot37°＝4m/s 　④

　⑤

sx＝v0t＝1.2 m　⑥

　⑦

水管出水口距輪軸O水平距離l和豎直距離h為

l＝sx－Rcos37°＝1.12m　⑧

h＝sy＋Rsin37°＝0.86m　⑨

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩個相同的負(fù)電荷和一個正電荷附近的電場線分布如圖所示，c是兩負(fù)電荷連線的中點(diǎn)，d點(diǎn)在正電荷的正上方，c、d到正電荷的距離相等，則錯誤的是（）

A. a點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)的大 B. a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的高

C. c點(diǎn)的電場強(qiáng)度比d點(diǎn)的大 D. c點(diǎn)的電勢比d點(diǎn)的低

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一物理教師某天正在一湖邊釣魚，突然湖的周圍起了風(fēng)，他發(fā)現(xiàn)湖中釣魚的浮標(biāo)上下浮動。他根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為浮標(biāo)上下浮動可簡化成豎直方向的簡諧運(yùn)動，他通過觀測繪制出了浮標(biāo)的振動圖像，如圖甲所示，接著他又根據(jù)湖面的波紋繪制出了水的波動圖像，如圖乙所示。假設(shè)圖乙是一列沿x軸正方向傳播的水波在t＝0.5 s時的波形圖，圖甲是圖乙中離原點(diǎn)0～4 m范圍內(nèi)某質(zhì)點(diǎn)的振動圖像，則下列說法正確的（____）

A．浮標(biāo)上下振動的周期為T＝2 s

B．該列波的波速為2 m/s

C．該波傳播過程中遇到頻率為1 Hz的機(jī)械波時能產(chǎn)生干涉

D．圖甲是x＝2 m處質(zhì)點(diǎn)的振動圖像

E．不能確定圖甲是0～4 m范圍內(nèi)哪個質(zhì)點(diǎn)的振動圖像

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，電火花打點(diǎn)計(jì)時器使用______選填“直流”或“交流”電源，它每隔打一次點(diǎn)圖示是實(shí)驗(yàn)得到的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，A、B、C、D為四個計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個點(diǎn)未畫出，則相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔是______經(jīng)測量知道，，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知打點(diǎn)計(jì)時器打下B時物體的速度等于______，物體的加速度等于______．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的固定光滑圓軌道與水平軌道面相切于M點(diǎn)，與豎直墻相切于A點(diǎn)，豎直墻上另一點(diǎn)B與M的連線和水平面的夾角為60°，C是圓軌道的圓心。已知在同一時刻，a、b兩球分別由A、B兩點(diǎn)從靜止開始沿光滑傾斜直軌道運(yùn)動到M點(diǎn)；c球由C點(diǎn)自由下落到M點(diǎn)。則下列說法正確的是

A. 球a最先到達(dá)M點(diǎn)

B. 球b最先到達(dá)M點(diǎn)

C. 球c最先到達(dá)M點(diǎn)

D. 球c先到M點(diǎn)，球b最后到M點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，電場和磁場區(qū)域中，有一個固定在豎直平面內(nèi)的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個帶正電的小球，O點(diǎn)圓環(huán)的圓心，a、b、c為圓環(huán)上的三個點(diǎn)，a點(diǎn)為最高點(diǎn)，c點(diǎn)為最低點(diǎn)，bO沿水平方向，已知小球所受電場力與重力大小相等，現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放，下列判斷正確的是（　�。�

A. 當(dāng)小球運(yùn)動到b點(diǎn)時，小球受到的洛倫茲力最大

B. 當(dāng)小球運(yùn)動到c點(diǎn)時，小球受到的支持力一定大于重力

C. 小球從b點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)，電勢能增大，動能先增大后減小

D. 小球從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)，重力勢能減小，電勢能增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(多選)如圖所示，軌道1是衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的圓軌道，可以通過在A點(diǎn)加速使衛(wèi)星在橢圓軌道2上運(yùn)動．A點(diǎn)是近地點(diǎn)，B點(diǎn)是遠(yuǎn)地點(diǎn)．軌道1、2相切于A點(diǎn)．在遠(yuǎn)地點(diǎn)B加速后，可使衛(wèi)星在圓軌道3上運(yùn)動，軌道2、3相切于B點(diǎn)．則下列說法中正確的是(　　)

A. 衛(wèi)星在軌道1上運(yùn)行的速率大于在軌道2上經(jīng)過B點(diǎn)時的速率

B. 無法比較衛(wèi)星在軌道1上運(yùn)行的速率和在軌道2上經(jīng)過B點(diǎn)時的速率大小

C. 衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過A點(diǎn)時的向心加速度大于在軌道2上經(jīng)過B點(diǎn)時的向心加速度

D. 衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過B點(diǎn)時的向心加速度小于在軌道3上運(yùn)行時的向心加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個豎直放置的光滑大圓環(huán)里套著一個小圓環(huán)，在大圓環(huán)的最低點(diǎn)B給小圓環(huán)一個初速度，使其做完整的圓周運(yùn)動，下列說法錯誤的是 （ ）

A. 若取不同數(shù)值，則小圓環(huán)在A、B兩點(diǎn)的動能差恒定

B. 若取不同數(shù)值，則小圓環(huán)在A、B兩點(diǎn)對大圓環(huán)的作用力差值恒定

C. 若取不同數(shù)值，則小圓環(huán)在B點(diǎn)一定對大圓環(huán)外表面無擠壓

D. 若值恒定，則小圓環(huán)通過大圓環(huán)的任意一條直徑兩端時動能之和恒定

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】研究小車勻變速直線運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示，其中斜面傾角可調(diào)。打點(diǎn)計(jì)時器的工作頻率為50Hz。紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖（b）所示，其中每相鄰兩點(diǎn)之間還有4個記錄點(diǎn)未畫出。

①部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A. 測量完畢，關(guān)閉電源，取出紙帶。

B. 接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時器工作穩(wěn)定后放開小車。

C. 將小車�？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時器附近，小車尾部與紙帶相連。

D. 把打點(diǎn)計(jì)時器固定在平板上，讓紙帶穿過限位孔。

上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是：____________________（用字母填寫）。

②圖（b）中標(biāo)出的相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間間隔T=_________s。

③計(jì)數(shù)點(diǎn)5對應(yīng)的瞬時速度大小計(jì)算式為v5=_________。

④為了充分利用記錄數(shù)據(jù)，減小誤差，小車加速度大小的計(jì)算式應(yīng)為a=_________.

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