【題目】如圖所示,在光滑的圓錐頂用長為L的輕質(zhì)細(xì)線懸掛一可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m的小球。圓錐體軸線AB沿豎直方向,母線與軸線之間的夾角為θ=37,若物體跟隨圓錐體且繞軸線AB做水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng),已知重力加速度為gsinOθ=0.6,cosθ=0.8,求:

(1)當(dāng)時(shí),求線對物體的拉力大;

(2)當(dāng)時(shí),求線對物體的拉力大小。

【答案】(1) 1.05mg (2) 2mg

【解析】試題分析:先求出小球剛要離開錐面時(shí)的臨界速度,此時(shí)支持力為零,根據(jù)牛頓第二定律求出該臨界速度.當(dāng)速度大于臨界速度,則物體離開錐面,當(dāng)速度小于臨界速度,物體還受到支持力,根據(jù)牛頓第二定律,物體在豎直方向上的合力為零,水平方向上的合力提供向心力,求出繩子的拉力

當(dāng)小球剛要離開錐面時(shí)的臨界條件為圓錐體對小球的支持力,

由牛頓第二定律得:

解得:

1)因?yàn)?/span> ,對小球受力分析如圖1所示

則得:

解得:F=1.05mg.

2當(dāng),物體離開斜面對小球受力分析如圖2所示,則有:

Fcosα-mg=0

解得:F=2mg

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一物體以6J的初動(dòng)能從A點(diǎn)沿AB圓弧下滑,滑到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能仍為6J,若物體以8J的初動(dòng)能從A點(diǎn)沿同一路線滑到B點(diǎn),則物體到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是

A. 小于8J B. 等于8J C. 大于8J D. 不能確定

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2006226號閉幕的都靈冬奧會上,張丹和張昊一起以完美表演贏得了雙人滑比賽的銀牌.在滑冰表演剛開始時(shí)他們靜止不動(dòng),隨著優(yōu)美的音樂響起,在相互猛推一下后分別向相反方向運(yùn)動(dòng).假定兩人的冰刀與冰面間的摩擦因數(shù)相同,已知張丹在冰上滑行的距離比張昊遠(yuǎn),這是由于(  )

A. 在推的過程中,張丹推張昊的力小于張昊推張丹的力

B. 在推的過程中,張昊推張丹的時(shí)間大于張丹推張昊的時(shí)間

C. 在剛分開時(shí),張丹的初速度大于張昊的初速度

D. 在分開后,張丹的加速度的大小大于張昊的加速度的大小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在寒冷的冬天,路面很容易結(jié)冰,在冰雪路面上汽車一定要低速行駛.在冰雪覆蓋的路面上,車輛遇緊急情況剎車時(shí),車輪會抱死而打滑.如圖所示,假設(shè)某汽車以10 m/s的速度行駛至一個(gè)斜坡的頂端A時(shí),突然發(fā)現(xiàn)坡底前方有一位行人正以2 m/s的速度做同向勻速運(yùn)動(dòng),司機(jī)立即剎車,但因冰雪路面太滑,汽車仍沿斜坡滑行.已知斜坡的高AB=3 m,長AC=5 m,司機(jī)剎車時(shí)行人距坡底C點(diǎn)的距離CE=6 m,從廠家的技術(shù)手冊中查得該車輪胎與冰雪路面的動(dòng)摩擦因數(shù)約為0.5.

(1)求汽車沿斜坡滑下的加速度大。

(2)試分析此種情況下,行人是否有危險(xiǎn).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球,以另一端0為圓心,使小球在豎直面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng),已知重力加速度為g.以下說法正確的是

A. 小球通過最高點(diǎn)時(shí),桿所受的彈力可以等于零

B. 小球能到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為

C. 小球通過最高點(diǎn),桿對球的作用力可以與球所受重力方向相反,此時(shí)重力可能小于桿對球的作用力

D. 小球通過最高點(diǎn),桿對球的作用力可以與球所受重力方向相同,此時(shí)重力可能小于桿對球的作用力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(磁場足夠大),一對正、負(fù)電子分別以相同速度沿與x軸成30°角的方向從原點(diǎn)垂直磁場射入,則負(fù)電子與正電子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為:(不計(jì)正、負(fù)電子間的相互作用力)

A. 1 B. 21 C. 1 D. 1 2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,三根長度均為L的輕繩分別連接于C.D兩點(diǎn),A、B兩端懸掛在水平天花板上,相距為2L,現(xiàn)在C點(diǎn)懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的重物,為使CD繩保持水平,在D點(diǎn)應(yīng)施加的最小作用力為( )

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上,在將彈簧壓縮到最短的過程中,下列關(guān)于能量的敘述中正確的是( )

A. 重力勢能和動(dòng)能之和始終減小

B. 重力勢能和彈性勢能之和先減小后增加

C. 動(dòng)能和彈性勢能之和先減小后增加

D. 小球重力勢能和動(dòng)能之和保持不變

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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),用長為L的絕緣輕繩將質(zhì)量為m、帶電量為+q、的小球懸于O點(diǎn),整個(gè)裝置處在水平向右的勻強(qiáng)電場中。初始時(shí)刻小球靜止在P點(diǎn)。細(xì)繩與場強(qiáng)方向成角。今用絕緣錘子沿豎直平面、垂直于OP方向打擊一下小球,之后迅速撤離錘子,當(dāng)小球回到P處時(shí),再次用錘子沿同一方向打擊小球,兩次打擊后小球恰好到達(dá)Q點(diǎn),且小球總沿圓弧運(yùn)動(dòng),打擊的時(shí)間極短,小球電荷量不損失。錘子第一次對小球做功為W1,第二次對球做功為W2。

(1)求勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小E;

(2)的值達(dá)到最大,分別求W1、W2;

(3)的值最大時(shí),求第一、二次小球被打擊后瞬間細(xì)繩的拉力大小F1、F2

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