【題目】如圖所示，一個質(zhì)量為m=2kg的小球在細繩牽引下在光滑水平的平板上以速率v=1.0m/s做勻速圓周運動，其半徑r=30cm�，F(xiàn)將牽引的繩子迅速放長20cm，使小球在更大半徑的新軌道上做勻速圓周運動。求：

（1）實際這一過渡所經(jīng)歷的時間；

（2）在新軌道上做勻速圓周運動時，小球旋轉(zhuǎn)的角速度大��；

（3）圓周的半徑增大后對繩子的拉力為多大？

【答案】（1）0.4s（2）1.2rad/s（3）1.44N

【解析】

(1)根據(jù)題意，迅速放長繩子，意味著小球某一時刻從某切線位置做離心運動，即以勻速直線運動過渡到大半徑上,如圖所示：

則

(2)當(dāng)小球到達新軌道時，由于繩子作用使小球速度v的徑向分量vn減為0，而只保留切線分量v1．則新的線速度v'=v1=vsinα=0.6m/s．

而

(3)拉力提供向心力，即

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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量M=0.3kg的小木塊放在平臺的右端，小木塊與平臺間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，平臺右側(cè)的地面上有一只質(zhì)量m=0.1kg的玩具青蛙，旋緊發(fā)條讓玩具青蛙傾斜跳起，在速度水平時恰好到達木塊處，青蛙立即抱住木塊并趴在木塊上，和木塊一起滑行s=0.5m后停下，平臺到地面的高度h=0.45m，重力加速度g取10m/s2(小木塊和玩具青蛙可視為質(zhì)點，青蛙抱住木塊過程時間極短，不計空氣阻力)。求

(1)玩具青蛙抱住木塊前瞬間的速度

(2)玩具青蛙的起跳速度。

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【題目】如圖所示，輕彈簧放在光滑的水平面上，左端固定在豎直墻面上，彈簧處于自然伸長狀態(tài)。一物塊放在離彈簧右端一定距離的水平面上的A點，用水平向左的恒力推物塊，使物塊由靜止開始向左運動并壓縮彈簧，彈簧右端最大壓縮到B點，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)，恒力始終作用在物塊上，則下列說法正確的是

A. 物塊與彈簧剛接觸時，物塊的速度最大

B. 彈簧壓縮量最大時，彈簧的彈性勢能等于推力F做的功

C. 物塊向左運動和向右運動過程中，速度最大的位置在同一位置

D. 物塊在A、B間往復(fù)運動

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【題目】如圖所示，從地面上同一位置拋出兩小球A、B，分別落在地面上的M、N 點，兩球運動的最大高度相同。空氣阻力不計，則

A．B的加速度比A的大

B．B的飛行時間比A的長

C．B在最高點的速度比A在最高點的大

D．B在落地時的速度比A在落地時的大

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【題目】如圖所示，一光滑的輕滑輪用細繩OO’懸掛于O點；另一細繩跨過滑輪，其一端懸掛質(zhì)量為m的物塊A，另一端系一位于固定光滑斜面上的質(zhì)量為2m的物塊B，斜面傾角θ=45°，外力F沿斜面向上拉物塊B，使物塊B由滑輪正下方位置緩慢運動到和滑輪等高的位置，則( )

A. 細繩OO’的拉力逐漸增大

B. 細線對物塊B的拉力逐漸變大

C. 斜面對物塊B的支持力逐漸變大

D. 外力F逐漸變大

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【題目】如圖所示，a、b、c是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的3顆衛(wèi)星，下列說法中正確的是（ ）

A. b、c的線速度大小相等，且小于a的線速度

B. b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度

C. c加速可追上同一軌道上的b，b減速可等候同一軌道上的c

D. 由于有稀薄空氣阻力的作用，a衛(wèi)星的軌道半徑將減小，速度也將減小

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【題目】如圖所示，飛行器在距月球表面高度為3R的圓形軌道Ⅰ上運動，到達軌道A點點火變軌進入橢圓軌道Ⅱ，到達軌道近月點B再次點火進入近月軌道Ⅲ并繞月球做圓周運動．假設(shè)月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g，則

A. 飛行器在B點處點火后，動能增加

B. 由已知條件可求出飛行器在軌道Ⅱ上的運行周期為5π

C. 僅在萬有引力作用情況下，飛行器在軌道Ⅱ上通過B點的加速度大于在軌道Ⅲ上通過B點的加速度

D. 飛行器在軌道Ⅲ上繞月球運行一周所需的時間為2π

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【題目】如圖所示，半徑為r的金屬圓環(huán)放在垂直紙面向外的勻強磁場中，環(huán)面與磁感應(yīng)強度垂直，磁場的磁感應(yīng)強度為B0，保持圓環(huán)不動，將磁場的磁感應(yīng)強度隨時間均勻增大經(jīng)過時間t，磁場的磁感應(yīng)強度增大到B1，此時圓環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱為Q；保持磁場的磁感應(yīng)強度B1不變，將圓環(huán)繞對稱軸(圖中虛線)勻速轉(zhuǎn)動，經(jīng)時間2t圓環(huán)轉(zhuǎn)過90°，圓環(huán)中電流大小按正弦規(guī)律變化，圓環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱也為Q，則磁感應(yīng)強度B0和B1的比值為（ ）

A.

B.

C.

D.

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【題目】如圖所示，兩等量異種電荷在同一水平線上，它們連線的中點為O，豎直面內(nèi)的半圓弧光滑絕緣軌道的直徑AB水平，圓心在O點，圓弧的半徑為R，C為圓弧上的一點，OC與豎直方向的夾角為37°，一電荷量為+q，質(zhì)量為m的帶電小球從軌道的A端由靜止釋放，沿軌道滾動到最低點時速度v=2，g為重力加速度，取無窮遠處電勢為零，則（ ）

A. 電場中A點的電勢為

B. 電場中B點的電勢為

C. 小球運動到B點時的動能為mgR

D. 小球運動到C點時，其動能與電勢能的和為1.6mgR

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