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11. 如圖,用細(xì)線吊著小球,使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(也稱為圓錐擺運(yùn)動),已知小球質(zhì)量為m,且可視為質(zhì)點(diǎn),繩長為L,繩子與豎直方向夾角為θ,重力加速度為g,求:
(1)繩的拉力大小F;
(2)小球圓周運(yùn)動的周期T.

分析 小球受重力和拉力兩個(gè)力作用,靠兩個(gè)力的合力提供向心力,根據(jù)平行四邊形定則求出繩子的拉力大小,根據(jù)牛頓第二定律求出小球做圓周運(yùn)動的周期.

解答 解:(1)小球的受力如圖所示,根據(jù)平行四邊形定則知,\frac{mg}{F}=cosθ,
解得F=\frac{mg}{cosθ}
(2)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,有:
mgtanθ=mr\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}},
r=Lsinθ,
聯(lián)立解得T=2π\(zhòng)sqrt{\frac{Lcosθ}{g}}
答:(1)繩的拉力大小F為\frac{mg}{cosθ};
(2)小球圓周運(yùn)動的周期T為2π\(zhòng)sqrt{\frac{Lcosθ}{g}}

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道小球做勻速圓周運(yùn)動向心力的來源,結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解,難度不大.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,兩塊平行金屬板c,d豎直放置,其間有用絕緣細(xì)線懸掛的帶電小球,閉合開關(guān),滑片P位于ab正中間時(shí),小球偏離豎直方向α角,則( �。�
A.保持滑片P位置不變,在緊靠板c處插入電介質(zhì),α角將變小
B.僅斷開開關(guān),α角將不變
C.僅調(diào)節(jié)電阻箱R使其阻值增大,α角將變大
D.僅將滑片向b端移動時(shí),α角將變大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.下列表述不符合物理史實(shí)的是( �。�
A.伽利略提出了太陽系行星運(yùn)動的第三大定律
B.牛頓提出了萬有引力定律
C.卡文迪許首先測出了萬有引力常量
D.愛因斯坦建立狹義相對論

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.下面列舉的情況中所做的功不為零的是(  )
A.自由落體運(yùn)動中,重力對物體做的功
B.汽車沿斜坡向上運(yùn)動時(shí),斜坡支持力對汽車做的功
C.舉重運(yùn)動員,舉著杠鈴在頭上方停留3s,運(yùn)動員對杠鈴做的功
D.用手指捏住玻璃板豎直向上提起時(shí),手指對玻璃板的壓力做的功

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.一汽車沿著傾角為30°的斜面向下勻加速直線運(yùn)動,若測得該車得加速度a=6m/s2,重力加速度g=10m/s2,那么,由此判斷該汽車機(jī)械能的變化情況是( �。�
A.機(jī)械能守恒B.機(jī)械能減小C.機(jī)械能增加D.無法判斷

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.一運(yùn)動物體經(jīng)過P點(diǎn)時(shí),其速度v與合力F的方向不在同一直線上.當(dāng)物體運(yùn)動到Q點(diǎn)時(shí),突然使合力的方向與速度方向相同直至物體運(yùn)動經(jīng)過M點(diǎn).若用虛線表示物體的運(yùn)動軌跡,則下列圖中可能正確的是(其中C、D選項(xiàng)中的QM段均是直線)(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.關(guān)于生活中的圓周運(yùn)動,下列說法正確的是( �。�
A.轉(zhuǎn)速很高的切割砂輪半徑越大越好
B.在水平公路上轉(zhuǎn)彎時(shí)汽車速度過大將做離心運(yùn)動而造成事故
C.在修筑鐵路時(shí),轉(zhuǎn)彎處鐵軌的內(nèi)軌要低于外軌是為了減輕火車輪緣與外軌的擠壓
D.市內(nèi)公共汽車轉(zhuǎn)彎前提醒“車輛轉(zhuǎn)彎,請拉好扶手”是防止站立的乘客轉(zhuǎn)彎時(shí)向內(nèi)側(cè)傾倒

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.物體以速度v0水平拋出,若不計(jì)空氣阻力,則當(dāng)其豎直方向的位移與水平方向的位移相等時(shí),以下說法中不正確的是(  )
A.豎直分速度為\sqrt{2}v0B.即時(shí)速度大小為\sqrt{5}v0
C.運(yùn)動的時(shí)間為\frac{2{v}_{0}}{g}D.運(yùn)動的位移為\frac{2\sqrt{2}{{v}_{0}}^{2}}{g}

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.(多選題)下列關(guān)于振動和波的說法中正確的是( �。�
A.單擺在周期性外力作用下做受迫振動,其振動周期與單擺的擺長無關(guān)
B.變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場,變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場
C.當(dāng)一列聲波從空氣中傳入水中時(shí)波長一定會變短
D.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,赫茲通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)

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同步練習(xí)冊答案