【題目】如圖所示，半徑為l、質(zhì)量為m的小球用兩根不可伸長(zhǎng)的輕繩a、b連接，兩輕繩的另一端系在一根豎直桿的A、B兩點(diǎn)上，A、B兩點(diǎn)相距為l，當(dāng)兩輕繩伸直后，A、B兩點(diǎn)到球心的距離均為l．當(dāng)豎直桿以自己為軸轉(zhuǎn)動(dòng)并達(dá)到穩(wěn)定時(shí)（細(xì)繩a、b與桿在同一豎直平面內(nèi)）．求：計(jì)算結(jié)果可以帶根號(hào)，g不要帶具體值．

（1）豎直桿角速度ω為多大時(shí)，小球恰離開豎直桿．

（2）ω至少達(dá)到多少時(shí)b輕繩伸直開始有拉力．

【答案】

【解析】試題分析：小球恰離開豎直桿時(shí)，受重力和拉力，拉力的豎直分力與重力平衡，水平分力提供向心力；角速度ω再增大，輕繩b拉直后，小球做圓周運(yùn)動(dòng)，再根據(jù)拉力的豎直分力與重力平衡，水平分力提供向心力列式求解。

（1）小球恰離開豎直桿時(shí)，小球與豎直桿間的作用力為零，此時(shí)輕繩a與豎直桿間的角為α，由題意可知：，半徑為：

沿半徑方向：

垂直半徑方向：

聯(lián)立解得：

（2）角速度ω再增大，輕繩b拉直后，小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為

沿半徑方向：

垂直半徑方向：

聯(lián)立解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】空間有一沿x軸對(duì)稱分布的電場(chǎng)，規(guī)定水平向右為電場(chǎng)的正方向，其電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x變化的圖象如圖所示。則下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A. O點(diǎn)的電勢(shì)最低

B. —帶正電的點(diǎn)電荷在x2點(diǎn)的電勢(shì)能大于在x1點(diǎn)的電勢(shì)能

C. 將一帶正電的點(diǎn)電荷從x1點(diǎn)移到一x1點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零

D. —帶正電的點(diǎn)電荷在x1和x3兩點(diǎn)處的電勢(shì)能不相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】平行板電容器和電源、電阻、電鍵串聯(lián)，組成如圖所示的電路．接通開關(guān)K，電源即給電容器充電 （ ）

A. 保持K接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度減小

B. 保持K接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板上的帶電量不變

C. 充電結(jié)束后斷開K，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢(shì)差減小

D. 充電結(jié)束后斷開K，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板上的電勢(shì)差增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，將邊長(zhǎng)為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導(dǎo)線框豎直向上拋出，穿過(guò)寬度為b、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里．線框向上離開磁場(chǎng)時(shí)的速度剛好是進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)速度的一半，線框離開磁場(chǎng)后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進(jìn)人磁場(chǎng)．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終存在著大小恒定的空氣阻力f且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)．求：

（1）線框在下落階段勻速進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)的速度V2；

(2）線框在上升階段剛離開磁場(chǎng)時(shí)的速度V1；

（3）線框在上升階段通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量相同的小球a、b分別以大小相等、方向相反的初速度從三角形斜面的頂點(diǎn)同時(shí)水平拋出，已知兩斜面的傾角分別為θ1和θ2，且θ1<θ2，設(shè)三角形斜面足夠長(zhǎng)，則下列說(shuō)法正確的是

A. 小球a、b落到斜面上所用的時(shí)間關(guān)系為ta=tb

B. 小球a、b落到斜面上的瞬間重力做功的功率相同

C. 落到斜面上時(shí)，小球a的速度變化量小于小球b的速度變化量

D. 小球a、b落到斜面上時(shí)，位移的大小相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】光滑桌面上有1、2兩個(gè)小球，1球的質(zhì)量為0.3kg，以速度8m/s跟質(zhì)量0.1kg的靜止的2球發(fā)生碰撞，碰撞后2球的速度變?yōu)?m/s,1球的速度變?yōu)?m/s，方向與原來(lái)相同。根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，曉明對(duì)這次碰撞的規(guī)律做了如下幾項(xiàng)猜想。

(1)碰撞后2球獲得了速度，是否是1球把速度傳遞給了2球？經(jīng)計(jì)算，2球增加的速度是9m/s,1球減小的速度是3m/s，因此，這種猜想不成立。

(2)碰撞后2球獲得了動(dòng)能，是否是1球把動(dòng)能傳遞給了2球？經(jīng)計(jì)算，2球增加的動(dòng)能是4.05J,1球減少的動(dòng)能是5.85J，這種猜想也不成立。

(3)請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)猜想：有一個(gè)什么物理量，在這次碰撞中2球增加的這個(gè)量與1球所減小的這個(gè)量相等？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩，圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖。

（1）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是

A．理想實(shí)驗(yàn)法

B．等效替代法

C．控制變量法

D．建立物理模型法

（2）某同學(xué)用兩個(gè)彈簧秤將結(jié)點(diǎn)拉至某位置，此時(shí)該同學(xué)記錄下了結(jié)點(diǎn)O的位置以及兩彈簧秤對(duì)應(yīng)的讀數(shù)，他還應(yīng)該記錄下_____________。

（3）圖乙中的F是利用平行四邊形定則作出的兩個(gè)彈簧拉力的合力的圖示，為用一個(gè)彈簧秤將結(jié)點(diǎn)拉至同一點(diǎn)時(shí)所用拉力的圖示，這兩個(gè)力中，方向一定沿AO方向的是__________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中：

（1）游標(biāo)卡尺測(cè)量長(zhǎng)度如圖甲所示，可知其長(zhǎng)度為L= ______ mm；

（2）如圖乙所示，用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲的直徑的測(cè)量值d= ______ mm；

（3）選用“×10”倍率的電阻擋測(cè)量，發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大，因此需選擇 ______ 倍率的電阻擋（填：“×1”或“×100”）．并 ______ 再進(jìn)行測(cè)量，之后多用表的示數(shù)如圖丙所示，測(cè)量結(jié)果為R= ______ Ω．

（4）若測(cè)出金屬絲長(zhǎng)度的測(cè)量值為L，則該金屬絲電阻率的表達(dá)式ρ= ______ （用R、d、L表示）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車總質(zhì)量用M表示(乙圖中M包括小車與傳感器，丙圖中M包括小車和與小車固連的滑輪)，鉤碼總質(zhì)量用m表示。（裝置：砝碼、定滑輪、小車、紙帶、接電源、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器）

（1）為便于測(cè)量合外力的大小，并得到小車總質(zhì)量一定時(shí)，小車的加速度與所受合外力成正比的結(jié)論，下列說(shuō)法正確的是______

A．三組實(shí)驗(yàn)都需要平衡摩擦力

B．三組實(shí)驗(yàn)中只有甲需要平衡摩擦力

C．三組實(shí)驗(yàn)中只有甲需要滿足所掛鉤碼的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量M的條件

D．三組實(shí)驗(yàn)都需要滿足所掛鉤碼的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量M的條件

（2）若乙、丙兩位同學(xué)發(fā)現(xiàn)某次測(cè)量中力傳感器和測(cè)力計(jì)讀數(shù)相同，通過(guò)計(jì)算得到小車加速度均為a，a=g，g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣�，則乙、丙兩人實(shí)驗(yàn)時(shí)所用小車總質(zhì)量之比為__________，乙、丙兩人實(shí)驗(yàn)用的鉤碼總質(zhì)量之比為__________。

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