9．如圖所示，在光滑的圓錐頂用長為L的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m的小球，圓錐頂角2θ．當(dāng)小球以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，恰好對錐面無壓力，則下列說法正確的是（　�。�
A．小球運(yùn)動(dòng)的角速度大小是$\sqrt{\frac{g}{Lcosθ}}$B．小球運(yùn)動(dòng)的角速度大小是$\sqrt{\frac{gtanθ}{L}}$
C．細(xì)線的拉力大小是$\frac{mg}{sinθ}$D．細(xì)線的拉力大小是$\frac{mg}{cosθ}$

分析 當(dāng)小球以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，恰好對錐面無壓力，對小球受力分析，將繩子的拉力進(jìn)行正交分解，在豎直方向上小球受力平衡，列式求解即可解得繩子的拉力．結(jié)合向心力的公式可解得此時(shí)的角速度．

解答 解：當(dāng)小球以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，恰好對錐面無壓力，錐面對小球的支持力為零，小球受到重力mg、繩的拉力T，設(shè)此時(shí)角速度為ω，
根據(jù)牛頓第二定律得：
   Tsinθ=mω2Lsinθ  ①
   Tcosθ=mg；   ②
由①②兩式得：mgtanθ=mω2Lsinθ 
解得：ω=$\sqrt{\frac{g}{Lcosθ}}$
細(xì)線的拉力大小 T=$\frac{mg}{cosθ}$，故AD正確，BC錯(cuò)誤．
故選：AD

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵是明確小球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力的來源，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解，運(yùn)用合成法研究．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．質(zhì)量為m的小球系在輕桿一端，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中小球受到空氣阻力作用．某時(shí)刻，小球通過軌道最低點(diǎn)，輕桿對球的拉力大小為7mg，此后小球做圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過半周到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，桿對球的作用力大小為$\frac{1}{2}$mg，則在這半周中小球克服空氣阻力所做的功可能是（　�。�
A．$\frac{1}{4}$mgRB．$\frac{1}{2}$mgRC．$\frac{3}{4}$mgRD．mgR

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．在一光滑水平面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系，一物體從t=0時(shí)刻起，由坐標(biāo)原點(diǎn)O（0，0）開始運(yùn)動(dòng)，其沿x軸和y軸方向運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象如圖甲、乙所示，下列說法中正確的是（　�。�
A．前2s內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸方向
B．后2s內(nèi)物體繼續(xù)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，但加速度沿y軸方向
C．4s 末物體坐標(biāo)為（4 m，4 m）
D．4 s末物體坐標(biāo)為（6m，2m）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．把兩個(gè)單擺分別拉起一定角度后同時(shí)釋放，均做簡諧運(yùn)動(dòng)．對比兩單擺的振動(dòng)，以下說法正確的是（　�。�
A．若只是擺球質(zhì)量不同，則質(zhì)量大的周期長
B．若只是擺球質(zhì)量不同，則質(zhì)量小的周期長
C．若只是擺長不同，則擺長長的周期長
D．若只是擺長不同，則擺長短的周期長

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

4．如圖，物塊A通過一不可伸長的輕繩懸掛在天花板下，初始時(shí)靜止．從發(fā)射器（圖中未畫出）射出的物塊B沿水平方向與A相撞，碰撞前B的速度大小為v，碰撞后兩者粘連在一起運(yùn)動(dòng)．已知A和B的質(zhì)量分別M和m，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力，求：
（1）碰撞后A、B的共同速度v′的大小；
（2）碰撞后A、B一起上升的最大高度h．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

14．如圖所示，一個(gè)半徑為R=1.00m的$\frac{1}{4}$粗糙圓孤軌道，固定在豎直平面內(nèi)，其下端切線是水平的，軌道下端距地面高度為h=1.25m在軌道末端放有質(zhì)量為mB=0.05kg的小球（視為質(zhì)點(diǎn)），B左側(cè)軌道下裝有微型傳感器，另一質(zhì)量為mA=0.10kg的小球A（也視為質(zhì)點(diǎn)）由軌道上端點(diǎn)從靜止開始釋放，運(yùn)動(dòng)到軌道最低處時(shí)，傳感器顯示讀數(shù)為2.6N，A與B發(fā)生正碰，碰后B小球水平飛出，落到地面時(shí)的水平位移為s=1.00m，不計(jì)空氣阻力，重力加速度取g=10m/s2．求：
（1）小球A運(yùn)動(dòng)到軌道最低處時(shí)的速度大小
（2）小球A在碰前克服摩擦力所做的功；
（3）A與B碰撞過程中，系統(tǒng)損失的機(jī)械能．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

1．如圖甲所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系

（1）圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測量平拋射程OP．然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)．
接下來要完成的必要步驟是ADE．（多選．填選項(xiàng)前的字母）
A．用天平測量兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2
B．測量小球m1開始釋放高度h
C．測量拋出點(diǎn)距地面的高度H
D．分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N
E．測量平拋射程OM、ON
（2）經(jīng)測定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如圖乙所示．碰撞前后m1的動(dòng)量分別為p1與p1′，則p1：p1′=14：11；若碰撞結(jié)束時(shí)m2的動(dòng)量為p2′，則p1′：p2′=11：2.9．實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，碰撞前后總動(dòng)量的比值$\frac{p1}{p1′+p2′}$=1.01．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

15．如圖，AB是長度s=0.5m的水平軌道，B端與半徑為R=0.1m的光滑半圓軌道BCD相切，半圓的直徑BD垂直．A端左側(cè)固定一個(gè)傾角θ=30°的光滑斜面，連接處順滑，穿過定滑輪（足夠高）的輕繩兩端分別系著小物塊a和b，a的質(zhì)量m1=1kg．開始時(shí)將b按壓在地面不動(dòng)，a位于斜面上高h(yuǎn)=0.5m的地方，此時(shí)滑輪左邊的繩子豎直而右邊的繩子突然斷開，a繼續(xù)沿著水平面運(yùn)動(dòng)，然后滑上軌道BCD，已知a與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，g取10m/s2．
（1）若a到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度vc=1m/s，求a進(jìn)入BD軌道的B點(diǎn)時(shí)對軌道壓力大�。�
（2）欲使a能滑上BC軌道但不會從最高點(diǎn)D滑出，求b的質(zhì)量m2的取值范圍．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

16．如圖所示，ABC、DEF為同一豎直平面內(nèi)的兩條固定光滑軌道，其中ABC的末端水平，DEF為直徑豎直方向的半圓形軌道（r=0.5m）．一質(zhì)量m=1kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從軌道ABC上的A點(diǎn)由靜止釋放，若滑塊經(jīng)C點(diǎn)后恰能沿軌道DEF做圓周運(yùn)動(dòng)，g取10m/s2，求：
（1）滑塊釋放點(diǎn)A距C點(diǎn)的豎直高度H；
（2）滑塊到達(dá)軌道DEF的最低點(diǎn)F時(shí)對軌道的壓力大小FN；
（3）若軌道DEF的最低點(diǎn)與水平傳送帶的左端平滑相切，水平傳送帶長L=5m，以速度v0=3m/s沿順時(shí)針方向勻速運(yùn)行，滑塊與傳送帶間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，求滑塊在傳動(dòng)帶上運(yùn)動(dòng)過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案