【題目】如圖所示，半徑為、質(zhì)量為m的小球用兩根不可伸長的輕繩a、b連接，兩輕繩的另一端系在一根豎直桿的A、B兩點上，A、B兩點相距為L，當兩輕繩伸直后，A、B兩點到球心的距離均為L。當豎直桿以自己為軸轉(zhuǎn)動并達到穩(wěn)定時（輕繩a、b與桿在同一豎直平面內(nèi)，重力加速度為g）。求：

(1)當小球靜止時，輕繩a的拉力為多大？（結(jié)果用根式表示）

(2)豎直桿角速度ω為多大時，小球恰要離開豎直桿？（結(jié)果用根式表示）

(3)豎直桿角速度ω為多大時，輕繩b剛好伸直？（結(jié)果用根式表示）

【答案】(1)；(2)2；(3)

【解析】

(1)小球靜止時，小球緊貼在豎直桿上，由幾何關系可知

，

此時有

聯(lián)立解得

(2)小球恰好離開豎直桿時，小球與豎直桿間的作用力為零，設此時輕繩a與豎直桿間的夾角為α，由題意可知，，沿半徑方向

垂直半徑方向

聯(lián)立解得

(3)角速度ω再增大，輕繩b拉直后，小球做圓周運動的半徑為r=Lsin60°，沿半徑方向

垂直半徑方向

聯(lián)立解得

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中A、B、C為三個規(guī)格不同的小電珠，R為滑動變阻器，在A、B上分別標有“2 V，0.2 W”和“1.5 V，0.15 W”字樣，而C上只看得出標有“2 V”字樣．當滑片P在圖示位置時，A、B、C三個小電珠均能正常發(fā)光，已知電源電動勢為6 V，內(nèi)阻為1 Ω，求：

(1)滑動變阻器的阻值R；

(2)三個小電珠正常發(fā)光時，滑動變阻器所消耗的電功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，輕桿長為3L，在桿的A、B兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B，桿上距球A為L處的點O裝在光滑的水平轉(zhuǎn)動軸上，桿和球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，已知球B運動到最高點時，球B對桿恰好無作用力。求：

(1)球B在最高點時，桿對A球的作用力大小；

(2)若球B轉(zhuǎn)到最低點時B的速度，轉(zhuǎn)軸O受到的作用力大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平，OB豎直，一個質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點由靜止開始自由下落，不計空氣阻力，小球沿軌道到達最高點B時恰好對軌道沒有壓力。已知PA=2.5R，重力加速度為g，則小球從P到B的運動過程中：（　　）

A.重力做功2.5mgR

B.動能增加1.5mgR

C.克服摩擦力做功0.5mgR

D.機械能減少mgR

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2019年國際雪聯(lián)單板滑雪U型池世錦賽在美國猶他州帕克城進行，女子組中國選手蔡雪桐以84分獲得亞軍。如圖所示，單板滑雪U形池場地可簡化為固定在豎直面內(nèi)的半圓形軌道場地，雪面不同曲面處的動摩擦因數(shù)不同，因摩擦作用，滑雪運動員從半圓形場地的坡頂下滑到坡底的過程中速率不變，則以下說法錯誤的是（　�。�

A.運動員下滑過程中加速度一直變化

B.運動員下滑過程中的合力一直變化

C.運動員下滑過程中所受的摩擦力大小不變

D.運動員滑到最低點時對軌道的壓力大于物體的重力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖中的a是研究小球在斜面上平拋運動的實驗裝置，每次將小球從弧型軌道同一位置靜止釋放，并逐漸改變斜面與水平地面之間的夾角θ，獲得不同的射程x，最后作出了如圖中的b所示的x-tanθ圖像，g取10m/s2，則（　�。�

A.由圖b可知，小球在斜面頂端水平拋出時的初速度

B.由題中所給條件無法求出小球在斜面頂端平拋時的初速度大小

C.若最后得到的圖像如圖中的c所示，可能是由于小球釋放位置降低造成的

D.若實驗中發(fā)現(xiàn)當θ=60°時，小球恰好落在斜面底端，則斜面的長度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物理實驗小組采用如圖甲所示的裝置研究平拋運動。讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球做平拋運動的軌跡。

(1)為了能較準確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，你認為正確的是_____(填選項前的字母)。

A．斜槽軌道必須光滑

B．斜槽軌道末端的切線必須調(diào)至水平

C．應使小球每次都從斜槽上的不同位置由靜止開始滑下

D．要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應適當多一些

(2)該小組通過正確的實驗步驟及操作，在坐標紙上描出了小球水平拋出后的運動軌跡．部分運動軌跡如圖乙所示，圖中小格在水平方向與豎直方向上的長度均為L，P1、P2和P3是軌跡圖線上的3個點，重力加速度為g，則小球從P1運動到P2所用的時間為____，小球到達斜槽末端時的水平速度為______。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩束單色光a和b從水中射向水面的O點，它們進入空氣后的光合成一束光c。根據(jù)這一現(xiàn)象可知，下列說法中正確的是（　�。�

A.水對a光的折射率較大

B.從水射向空氣時，a光全反射的臨界角小于b光的臨界角

C.兩束光在從水進入空氣時頻率均保持不變

D.若a光照射到某金屬上能發(fā)生光電效應，則b光照射該金屬上不一定能發(fā)生光電效應

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，MN、PQ為足夠長的光滑平行金屬導軌，兩導軌的間距L=0.50m，導軌平面與水平面間夾角θ=37°，N、Q間連接一阻值R=0.40Ω的定值電阻，在導軌所在空間內(nèi)有垂直于導軌平面向上的勻強磁場，磁感應強度B=0.20T。將一根金屬棒垂直于MN、PQ方向置于導軌的ab位置，金屬棒與導軌接觸的兩點間的電阻r=0.10Ω，導軌的電阻可忽略不計。現(xiàn)由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導軌向下運動過程中始終與導軌垂直，且與導軌接觸良好。當金屬棒滑行至cd處時，其速度大小v=4.0m/s，已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。求：

(1)金屬棒沿導軌開始下滑時的加速度大小a；

(2)金屬棒滑至cd處時電阻R兩端的電壓大小U；

(3)金屬棒滑至cd處時電阻R的電功率大小P。

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