17.在如圖所示的圓錐擺中,已知繩子長度為L,繩子轉(zhuǎn)動過程中與豎直方向的夾角為θ,試求小球做圓周運動的周期.

分析 小球在水平面做勻速圓周運動,由重力和繩子的拉力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求解周期

解答 解:如圖小球的受力如右圖所示,由牛頓第二定律得:
mgtanθ=m$\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$
由圖可知,小球圓周運動的半徑:r=Lsinθ
聯(lián)立解得:T=2π$\sqrt{\frac{Lcosθ}{g}}$
答:小球做圓周運動的周期2π$\sqrt{\frac{Lcosθ}{g}}$

點評 本題是圓錐擺問題,關(guān)鍵是分析小球的受力情況,確定向心力的來源.要注意小球圓周運動的半徑與擺長不同.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.如圖右所示,以一定的初速度豎直向上拋出質(zhì)量為m的小球,它上升的最大高度為h,空氣阻力的大小恒為f.則從拋出點至回到原出發(fā)點的過程中,各力做功的情況正確的是( 。
A.重力做的功為2mghB.空氣阻力做的功為-2fh
C.合力做的功為-2fhD.物體克服重力做的功為-mgh

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

8.圖是南寧地鐵某站的設計方案,車站的路軌BC建得高些,車輛進站時上坡,出站時下坡,坡高為h.車輛到達坡底A點時,便切斷電動機電源,讓車輛“沖”到坡上.(g取10m/s2
(1)這樣設計的主要目的是為了儲存能量和釋放能量.車輛“沖”到坡上,動 能會轉(zhuǎn)化成重力勢能儲存起來;若無坡道,進站時只能靠剎車來減速,此時,動能會轉(zhuǎn)化為內(nèi) 能損失掉.
(2)若忽略車輛所受的阻力,當車輛到達A點的速度為6m/s時,切斷電動機電源,車輛恰能“沖”到坡上,求坡高h.
(3)若上坡時軌道的摩擦阻力是車重的0.1倍,當車輛到達A點的速度為10m/s時,切斷電動機電源,車輛到達坡頂B點時的速度為2m/s,求斜坡AB的長度.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.以下哪些電器中用到光傳感器( 。
A.電熨斗的溫度控制B.電視機的遙控器
C.臺燈的亮度調(diào)節(jié)旋鈕D.電飯煲的溫度

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.下列說法正確的是( 。
A.一切機械波和光的傳播都需要介質(zhì)
B.兩列波在介質(zhì)中疊加,一定能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象
C.“聞其聲而不見其人”是聲波的衍射現(xiàn)象
D.“多普勒效應”是由于觀察者和波源的相對運動使波源的頻率發(fā)生變化而產(chǎn)生的

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

2.電梯的簡化模型如圖1所示.考慮安全、舒適、省時等因素,電梯的加速度a是隨時間t變化的,已知電梯在t=0時由靜止開始上升,a-t圖象如圖2所示.電梯總質(zhì)量m=2.0×103kg.忽略一切阻力,重力加速度g取10m/s2

(1)求電梯在上升過程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2
(2)求電梯以最大速率上升時,拉力做功功率.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖所示,半徑R=1.0m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi),軌道的一個端點B和圓心O的連線與水平方向間的夾角θ=37°,另一端點C為軌道的最低點,C點右側(cè)的光滑水平面上緊挨C點靜止放置一木板.木板質(zhì)量M=1kg,上表面與C點等高.質(zhì)量為m=1kg的物塊(可視為質(zhì)點)從空中A點以v0=1.2m/s的速度水平拋出,恰好從軌道的B端沿切線方向進入軌道.已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,取g=10m/s2.求:
(1)物塊經(jīng)過C點時的速度vC
(2)若物塊剛好滑到木板中點時相對木板靜止,求木板的長度L.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.某同學在一次探究活動中測量木塊與木板之間的動摩擦因數(shù),實驗裝置如圖甲所示,一表面粗糙的長木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;長木板上有一長方體木塊,其一端與紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細線與砝碼盤連接,開始實驗時,在砝碼盤中放入適量砝碼,木塊開始做勻加速運動,在紙帶上打出一系列點.
(1)實驗前,該同學用毫米刻度尺測得長方體木塊邊長如圖乙所示,其讀數(shù)為51.5mm
(2)如圖丙所示是實驗中得到的一條紙帶,相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出,測得相鄰的計數(shù)點之間的距離分別如圖所示,已知電磁打點計時器的工作頻率為50Hz,則小車的加速度a=0.41m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)然后該組同學用天平測得木塊的質(zhì)量為M,砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m;若木塊的加速度用a表示,重力加速度用g表示,不計紙帶和電磁打點計時器之間的摩擦阻力計空氣阻力,所求木塊與長木板間動摩擦因數(shù)表達式為μ=$\frac{mg-(M+m)a}{Mg}$.(用題中所給或被測物理量的字母表示)
(4)若考慮到紙帶和電磁打點計時器之間的摩擦阻力為f1,長方體木塊運動時受到的空氣阻力為f2,則所求木塊與長木板間動摩擦因數(shù)表達式修正為μ=$\frac{mg-(M+m)a-{f}_{1}-{f}_{2}}{Mg}$,從系統(tǒng)誤差的角度來考慮,第(3)問中的實驗測量值總是偏大(填“偏大”、“偏小”或“準確”)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.關(guān)于光的波粒二象性的理解正確的是( 。
A.能量較大的光子其波動性一定越顯著
B.光波頻率越高,波動性一定越明顯
C.大量光子的效果往往表現(xiàn)出波動性,個別光子的行為往往表現(xiàn)出粒子性
D.大量光子的效果往往表現(xiàn)出粒子性,個別光子的行為往往表現(xiàn)出波動性

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