【題目】如圖是離心調(diào)節(jié)器示意圖。每個(gè)物體質(zhì)量m，為彈簧的勁度系數(shù)為k。問：這臺(tái)儀器能否在失重狀態(tài)下工作？角與系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度有怎樣的關(guān)系？如果彈簧壓縮量不可以超過自己原長(zhǎng)的10%，求儀器預(yù)計(jì)達(dá)到的最大轉(zhuǎn)動(dòng)角速度。

【答案】

【解析】

由系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)物體離開轉(zhuǎn)動(dòng)軸，彈簧長(zhǎng)度將等于. 長(zhǎng)度的變化量為.

為了將偏角與轉(zhuǎn)動(dòng)角速度聯(lián)系起來，過渡到轉(zhuǎn)動(dòng)的參照系中，壓縮時(shí)產(chǎn)生彈力（如圖乙所示），.

它與慣性離心力平衡，則.

將彈力分解為分別作用在物體上的兩個(gè)相等平行分力，如圖乙所示. 列出相對(duì)上面鉸鏈系統(tǒng)平衡條件：

.

代入和值，得到.

由此可知.

顯然，調(diào)節(jié)器在失重狀態(tài)下也能工作，因?yàn)樯厦娣治鰶]有涉及引力場(chǎng).

根據(jù)條件確定轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度，有，或.

將所得到的值代入平衡條件，得到.

對(duì)一些簡(jiǎn)單機(jī)械構(gòu)件的工作原理作分析與解釋，既是物理學(xué)習(xí)的內(nèi)容，也是理論聯(lián)系實(shí)際的體現(xiàn)，更是競(jìng)賽命題的熱點(diǎn).

本題對(duì)這臺(tái)儀器在失重狀態(tài)下能否工作的嚴(yán)謹(jǐn)分析是值得注意的，因?yàn)閷?duì)這種問題的回答，我們習(xí)慣于定性表述，雖然不失正確，但遠(yuǎn)沒有定量推導(dǎo)具有普遍性.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】閱讀圖文資料，完成下列要求。

橡膠樹是一種喜高溫、高濕，需靜風(fēng)、沃土，不耐寒的熱帶喬木。東南亞為世界最大的天然橡膠生產(chǎn)區(qū)，但平均單產(chǎn)比非洲略低。天然橡膠是重要的戰(zhàn)略資源與工業(yè)原料，橡膠制成品用途廣泛。近年來，一些產(chǎn)膠國(guó)限制橡膠出口，提倡就地加工。中國(guó)天然橡膠自給率不足20%，供求矛盾日益突出。受此影響，中國(guó)制定天然橡膠“走出去”戰(zhàn)略，鼓勵(lì)企業(yè)到國(guó)外投資橡膠種植園、建設(shè)生產(chǎn)加工基地。中國(guó)企業(yè)重點(diǎn)投資區(qū)域：一是東南亞；二是非洲天然橡膠主產(chǎn)國(guó)。近年中國(guó)在柬埔寨規(guī)劃種植橡膠90萬畝和發(fā)展飼養(yǎng)生豬30萬頭，建設(shè)10萬噸生物有機(jī)肥廠及生物質(zhì)發(fā)電的農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)示范項(xiàng)目，已開始實(shí)施。

（1）說明產(chǎn)膠國(guó)限制橡膠出口，提倡就地加工對(duì)當(dāng)?shù)氐囊饬x。

（2）分析我國(guó)天然橡膠自給率低的原因。

（3）簡(jiǎn)析中國(guó)建立農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)示范項(xiàng)目的生態(tài)效益。

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】2017年7月22日至8月1日NASA（美國(guó)國(guó)家航空航天局）不向其火星軌道探測(cè)器和火星車發(fā)出任何指令。NASA有關(guān)人員解釋：“預(yù)計(jì)到通訊會(huì)明顯變差，謹(jǐn)慎起見，這段時(shí)間我們不會(huì)和我們的火星設(shè)備交流。我們不想冒險(xiǎn)讓航天器執(zhí)行錯(cuò)誤指令”。完成下面小題。

【1】太陽活動(dòng)常對(duì)地球上的生產(chǎn)生活產(chǎn)生影響，其產(chǎn)生的帶電粒子流吹襲地球后，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象有

①南北兩極出現(xiàn)極光現(xiàn)象 ②指南針不能正確指示方向

③影響無線電長(zhǎng)波通信 ④漠河地區(qū)出現(xiàn)“白夜”現(xiàn)象

A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ②③

【2】這次通信變差與火星、地球、太陽三者相對(duì)位置關(guān)系相關(guān)，該時(shí)段火星最可能位于右圖中的

A. 甲段 B. 乙段 C. 丙段 D. 丁段

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】讀某地地震波速度隨深度的變化圖，完成下面小題。

【1】該地莫霍界面大約位于地面以下多少千米處

A.5 kmB.17 kmC.33 kmD.2 900 km

【2】該地可能是下列哪個(gè)地方

A.華北平原B.青藏高原C.南極點(diǎn)D.太平洋

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】一根不可伸長(zhǎng)的鋼索系在質(zhì)量的輪船上。在時(shí)刻發(fā)動(dòng)機(jī)開始拉鋼索，同時(shí)鋼索張力開始增大，達(dá)到最大值，然后保持恒定。如果輪船運(yùn)動(dòng)引起水的阻力與船速的平方成正比，求在時(shí)刻鋼索的最大張力。（輪船的加速度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示）

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】讀下圖，完成下列各題。

【1】甲、乙兩城市所在的地形區(qū)是

A. 青藏高原B. 云貴高原C. 成都平原D. 江南丘陵

【2】圖中MN河段

A. 處在熱帶地區(qū)B. 流域面積廣C. 水力資源豐富D. 支流眾多

【3】丙地

A. 水稻一年三熟B. 水汽主要來自太平洋

C. 旅游景觀科學(xué)價(jià)值突出D. 景觀顏色隨季節(jié)變化

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】讀下面的經(jīng)緯網(wǎng)示意圖，相鄰的經(jīng)、緯線之間的度數(shù)相差10°，根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列各題。

【1】關(guān)于各點(diǎn)的方向，下列說法正確的是 (　　)

A. ①在②的西南方 B. ③在④的正北方

C. ⑤在⑥的正西方 D. ④在⑤的東南方

【2】②③之間的緯線長(zhǎng)度約為 (　　)

A. 555千米 B. 1110千米

C. 2220千米 D. 3330千米

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】如圖所求，半徑為的空心球繞其本身豎直軸線旋轉(zhuǎn)，角速度，在球內(nèi)高度為處有一木塊隨同球一起旋轉(zhuǎn)。問：

（1）摩擦因數(shù)至少為多少時(shí)才能實(shí)現(xiàn)這一情況？

（2）當(dāng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)這一情況的條件是什么？

（3）如果木塊的位置有微小的變化或球的角速度有微小的變化，木塊的穩(wěn)定性如何？

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科目：高中地理 來源： 題型：

【題目】我國(guó)是一個(gè)多煤、缺油、少氣的國(guó)家，為保障能源供應(yīng)安全，我國(guó)不斷拓展能源進(jìn)口渠道，2017年5月16日，我國(guó)第四條能源進(jìn)口通道（見“中緬油氣管道示意圖”）正式開始輸油。據(jù)此回答下列各題。

【1】2017年下半年，我國(guó)北方實(shí)行的煤改氣，導(dǎo)致了我國(guó)大面積的“氣荒”。下列說法中能最快緩解天然氣氣荒的是

A. 多渠道增加天然氣供應(yīng) B. 建立和完善天然氣儲(chǔ)備機(jī)制

C. 部分地區(qū)暫緩施行煤改氣 D. 關(guān)停部分高耗氣產(chǎn)業(yè)

【2】中緬油氣管道建設(shè)中可能遇到的最大自然障礙是

A. 山高谷深，氣候濕熱 B. 植被茂密，蟲蛇出沒

C. 荒漠廣布，水源不足 D. 經(jīng)濟(jì)落后，維護(hù)困難

【3】中緬油氣管道的鋪設(shè)對(duì)我國(guó)有哪些重要意義

①促進(jìn)沿線旅游資源的開發(fā)

②緩解北方地區(qū)能源供應(yīng)緊張

③緩解我國(guó)對(duì)馬六甲海峽的依賴

④進(jìn)一步保障國(guó)家能源供應(yīng)安全

⑤推動(dòng)管道沿線的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

A. ①②④ B. ②③④ C. ①③⑤ D. ③④⑤

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