15．用一根細(xì)繩，一端系住一個(gè)質(zhì)量為m的小球，另一端懸在光滑水 平桌面上方h處，繩長l大于h，使小球在桌面上做如圖所示的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．重力加速度為g，若使小球不離開桌面，其角速度的最大值是（　�。�
A．$\sqrt{\frac{g}{l}}$B．$\sqrt{\frac{l}{g}}$C．$\sqrt{\frac{g}{h}}$D．$\sqrt{gh}$

分析 當(dāng)水平面對(duì)小球無支持力時(shí)，對(duì)應(yīng)的角速度最大，根據(jù)拉力和重力的合力提供向心力列式求解即可．

解答 解：以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，小球受三個(gè)力的作用，重力mg、水平面支持力N、繩子拉力F．
當(dāng)球即將離開水平面時(shí)，N=0，角速度有最大值．
在豎直方向合力為零，在水平方向所需向心力為mω2R，
設(shè)繩子與豎直夾角為θ，則有：R=htanθ，
那么Fcosθ=mg
Fsinθ=mω2R
解得ω=$\sqrt{\frac{g}{h}}$．
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵找出臨界狀態(tài)，然后根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式列式求解，不難．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．如圖所示，A、B兩小球從相同高度同時(shí)水平拋出，經(jīng)過時(shí)間t在空中相遇，若兩球的拋出速度都變?yōu)樵瓉淼?倍，則兩球從拋出到相遇經(jīng)過的時(shí)間為（　　）
A．tB．$\frac{\sqrt{2}}{2}$tC．$\frac{t}{2}$D．$\frac{t}{4}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．走時(shí)準(zhǔn)確的機(jī)械表，分針與時(shí)針由轉(zhuǎn)動(dòng)軸到針尖的長度之比是1.3：1，則下列判斷正確的是（　　）
A．分針與時(shí)針的周期之比是1：24
B．分針與時(shí)針的角速度之比是60：1
C．分針針尖與時(shí)針針尖的線速度之比是600：13
D．分針和時(shí)針從重合至第二次重合所經(jīng)歷的時(shí)間是$\frac{12}{11}$h

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．現(xiàn)有一根長為3R，勁度系數(shù)為k=$\frac{mg}{R}$的輕彈簧，其一端固定于O點(diǎn)，另一端系一個(gè)質(zhì)量為m的小環(huán)套在光滑豎直橢圓軌道上．且O點(diǎn)為橢圓的中心對(duì)稱點(diǎn)，長軸在豎直方向上AB=4R，短軸在水平方向上CD=3R，小環(huán)處在軌道的最低點(diǎn)A處，如圖所示．已知小環(huán)沿軌道運(yùn)動(dòng)過程中彈簧給終處于彈性限度內(nèi)，現(xiàn)給小球一水平初速度v0使其沿軌道運(yùn)動(dòng)．若重力加速度為g，則下列說法正確的是（　　）
A．小環(huán)運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)處，軌道對(duì)環(huán)的作用力豎直向上
B．小環(huán)沿軌道由A向D的過程中速度逐漸減小
C．欲使小環(huán)能越過最高點(diǎn)B，其最小射出速度應(yīng)為4$\sqrt{gR}$
D．若v0=6$\sqrt{gR}$，則小環(huán)通過最高點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)環(huán)的作用力豎直向下

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．某屋頂為半球形，一人在半球形屋頂上向上緩慢爬行（如圖所示），他在向上爬的過程中（　�。�
A．屋頂對(duì)他的支持力變小B．屋頂對(duì)他的支持力變大
C．屋頂對(duì)他的摩擦力變小D．屋頂對(duì)他的摩擦力變大

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（　�。�
A．做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的物體，相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量相同
B．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，受到的合外力方向一定在不斷改變
C．只要物體做圓周運(yùn)動(dòng)，它所受的合外力一定指向圓心
D．曲線運(yùn)動(dòng)不一定是變速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下（甲光、乙光、丙光）得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線如圖所示．則可判斷（　�。�
A．甲光的頻率大于乙光的頻率
B．丙光的頻率大于乙光的頻率
C．乙光對(duì)應(yīng)的極限頻率大于丙光的極限頻率
D．甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能最大

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

4．有一炮豎直向上發(fā)射炮彈，炮彈的質(zhì)量為M=6.0kg（內(nèi)含炸藥的質(zhì)量可以忽略不計(jì)），射出的初v0=60m/s．當(dāng)炮彈到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)爆炸為沿水平方向運(yùn)動(dòng)的兩片，其中一片質(zhì)量為m=4.0kg，已知這一片的落地點(diǎn)到發(fā)射點(diǎn)的距離為600m．（g=10m/s2，忽略空氣阻力）求：
（1）炮彈上升的高度是多少？
（2）爆炸后另一片炮彈爆炸后的速度是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．宇宙中的“雙星系統(tǒng)”是由兩顆相距較近的恒星組成，每個(gè)恒星的線度遠(yuǎn)小于兩個(gè)星體之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體．質(zhì)量之比為m1：m2=3：2，相距為L的兩賴星球在相互之間的萬有引力的作用下，繞連線上的O點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則 （　�。�
A．m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比為3：2
B．m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比為2：3
C．m1做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為$\frac{2L}{5}$
D．m2做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為$\frac{2L}{3}$

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