【題目】如圖所示,在光滑的水平桌面上有一光滑小孔0,一根輕繩穿過小孔,一端連接質(zhì)量為m=1kg的小球A,另一端連接質(zhì)量為M=4kg的重物B.:

(1)當(dāng)A球沿半徑為R=0.1m的圓做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其角速度為ω=10rad/s時(shí),B對地面的壓力是多少?

(2)要使B物體對地面恰好無壓力,A球的角速度應(yīng)為多大?(g=10m/s2

【答案】130N,方向豎直向下;(220rad/s

【解析】

(1)A,繩子的拉力提供A所需的向心力,根據(jù)向心力公式T=2r,求出繩子上拉力.B受到重力、支持力和拉力,根據(jù)B處于平衡狀態(tài),求出地面給B的支持力,根據(jù)牛頓第三定律可知物體B對地面的壓力. (2)B物體處于將要離開而尚未離開地面的臨界狀態(tài)時(shí)地面給它的支持力為零,由此可以求出繩子上拉力,然后以A為研究對象根據(jù)向心力公式T=2r可以求出A球的角速度的大。

(1)對小球A來說,小球受到的重力和支持力平衡.因此繩子的拉力提供向心力,

:FT=mRω2=1×0.1×102N=10N

對物體B來說,物體受到三個(gè)力的作用:重力Mg、繩子的拉力FT、地面的支持力FN

由力的平衡條件可得:FT+FN=Mg

FN=Mg-FT

FT=10N代入可得:FN=(4×10-10)N=30N

由牛頓第三定律可知,B對地面的壓力為30N,方向豎直向下.

(2)當(dāng)B對地面恰好無壓力時(shí),有:Mg=FT,

拉力FT提供小球A所需向心力,則:FT′=mRω2

則有:

即:當(dāng)B對地面恰好無壓力時(shí),A小球的角速度值應(yīng)為20rad/s.

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】在某游樂場中,有一臺(tái)大型游戲機(jī)叫跳樓機(jī).參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上,由電動(dòng)機(jī)將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面40m高處,然后由靜止釋放.座椅沿軌道自由下落一段時(shí)間后,開始受到壓縮空氣提供的恒定阻力而緊接著做勻減速運(yùn)動(dòng),下落到離地面4.0m高處速度剛好減小到零,這一下落全過程經(jīng)歷的時(shí)間是6s.求:

(1)座椅被釋放后自由下落的高度有多高?

(2)在勻減速運(yùn)動(dòng)階段,座椅和游客的加速度大小是多少?(取g10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,把一個(gè)架在絕緣支架上的枕形金屬導(dǎo)體放在正電荷形成的電場中.導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí),下列說法正確的是( 。

A. A、B兩點(diǎn)感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場強(qiáng)都為零

B. 若該枕形導(dǎo)體處在勻強(qiáng)電場中,則A、B兩點(diǎn)感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場強(qiáng)相等

C. A點(diǎn)電勢大于B點(diǎn)電勢

D. 當(dāng)電鍵S閉合時(shí),正電荷從導(dǎo)體沿導(dǎo)線向大地移動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】56屆日本電池大會(huì)上華為發(fā)布了5分鐘即可充滿3000mAh電池50%電量的快充技術(shù)成果,引起業(yè)界廣泛關(guān)注。如圖是華為某智能手機(jī)電池上的信息,支持低壓大電流充電,則

A. 4.35V表示該電池的電動(dòng)勢

B. 該電池充滿電后以100mA的電流工作時(shí),可連續(xù)工作30小時(shí)

C. 11.4 Wh表示該電池能提供的電量

D. 3000 mAh表示該電池能提供的電能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示,盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示,小車的加速度可由小車后面拉動(dòng)的紙帶經(jīng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算得到.

當(dāng)Mm的大小關(guān)系滿足 時(shí),才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的總重力.

甲同學(xué)在探究加速度與力的關(guān)系時(shí),根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的圖線,如圖a所示.則實(shí)驗(yàn)存在的問題是

乙、丙兩同學(xué)用同一裝置探究加速度與力的關(guān)系時(shí),畫出了各自得到的圖線,如圖b所示.則兩同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)的哪一個(gè)物理量取值不同? 答:

下圖是實(shí)驗(yàn)中得到的紙帶.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz,每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出,利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度為 m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一顆人造衛(wèi)星在如圖所示的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其運(yùn)行周期為4.8小時(shí).某時(shí)刻衛(wèi)星正好經(jīng)過赤道上A點(diǎn)正上方,則下列說法正確的是(  )

A. 該衛(wèi)星和同步衛(wèi)星的軌道半徑之比為15

B. 該衛(wèi)星和同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度之比為1

C. 由題中條件和引力常量可求出該衛(wèi)星的軌道半徑

D. 該時(shí)刻后的一晝夜時(shí)間內(nèi),衛(wèi)星經(jīng)過A點(diǎn)正上方2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】曉明站在水平地面上,手握不可伸長的輕繩一端,繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球,甩動(dòng)手腕,使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),繩突然斷掉。球飛離水平距離d后落地,如題24圖所示,已知握繩的手離地面高度為d,手與球之間的繩長為,重力加速度為g忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑和空氣阻力。

1) 求繩斷時(shí)球的速度大小v1,和球落地時(shí)的速度大小v2

2) 問繩能承受的最大拉力多大?

3) 改變繩長,使球重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)。若繩仍在球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)斷掉,要使球拋出的水平距離最大,繩長應(yīng)為多少?最大水平距離為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線MN左側(cè)有一場強(qiáng)為E1=E的勻強(qiáng)電場,在兩條平行的虛線MNPQ之間存在著寬為L、電場強(qiáng)度為E2=2E的勻強(qiáng)電場,E1E2的方向垂直。現(xiàn)將一電子(電荷量為e,質(zhì)量為m)無初速度地放入電場E1中的A點(diǎn)(A點(diǎn)離兩場邊界距離為L),最后電子從PQ射出電場E2,AO與虛線MNPQ均垂直,求:

(1)電子從釋放到剛射出電場E2時(shí)所用的時(shí)間;

(2)電子剛射出電場E2時(shí)的速度方向與AO連線夾角θ的正切值tanθ。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組要測量兩節(jié)干電池組的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)室有下列器材:

A.靈敏電流計(jì)G(0~5mA,內(nèi)阻約為60Ω)

B.電壓表V(0~3V,內(nèi)阻約為10kΩ)

C.電阻箱R1(0~99.9Ω)

D.滑動(dòng)變阻器R2(0~100Ω,1.5A)

E.舊電池2節(jié)

F.開關(guān)、導(dǎo)線若干

(1)由于靈敏電流計(jì)的量程太小,需擴(kuò)大靈敏電流計(jì)的量程。測量靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻的電路如圖甲所示,調(diào)節(jié)R2的阻值和電阻箱使得電壓表示數(shù)為2.00V,靈敏電流計(jì)示數(shù)為4.00mA,此時(shí)電阻箱接入電路的電阻為450.0Ω,則靈敏電流計(jì)內(nèi)阻為_________Ω(保留1位小數(shù));

(2)為將靈敏電流計(jì)的量程擴(kuò)大為60mA,該實(shí)驗(yàn)小組將電阻箱與靈敏電流計(jì)并聯(lián),則應(yīng)將電阻箱R1的阻值調(diào)為_________Ω(保留3位有效數(shù)字);

(3)把擴(kuò)大量程后的電流表接入如圖乙所示的電路,根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出U-IG(IG為靈敏電流計(jì)的示數(shù))圖象如圖丙所示,則該干電池組的電動(dòng)勢E=_________V;內(nèi)阻r=_________Ω(保留3位有效數(shù)字)。

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