【題目】游樂園的“飛天秋千”游戲開始前，座椅由長(zhǎng)度為L的鋼絲繩豎直懸吊在空中，到轉(zhuǎn)軸的水平距離為r。秋千勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，繩與豎直方向夾角為，其簡(jiǎn)化模型如圖所示。座椅的質(zhì)量為m，大小忽略不計(jì)。重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。在秋千勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，求:

(1)鋼絲繩所受拉力F的大小:

(2)秋千勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度

(3)質(zhì)量不等的兩名游客分別乘坐在左、右兩個(gè)座椅里，設(shè)此時(shí)鋼絲繩與豎直方向的夾角分別為、，試比較、大小，并說明理由.

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

（1）根據(jù)平行四邊形定則知，鋼絲繩的拉力大小為：。

（2）座椅做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為：R=r+Lsinθ，
由mgtanθ=mω2R
得：
（3）由（2）可知，mgtanθ=mω2R，解得tanθ=ω2R，角速度和半徑相等，則鋼絲繩與豎直方向的夾角θ1=θ2。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，某同學(xué)為了比較不同物體與轉(zhuǎn)盤間摩擦因數(shù)的大小設(shè)計(jì)了該裝置。已知固定于轉(zhuǎn)軸上的角速度傳感器和力傳感器與電腦連接，通過一不可伸長(zhǎng)的細(xì)線連接物塊，細(xì)線剛好拉直，物塊隨盤緩慢加速。在電腦上記錄如圖乙所示圖象。換用形狀和大小相同但材料不同的物塊重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到物塊abc分別對(duì)應(yīng)的三條直線，發(fā)現(xiàn)a與c的縱截距相同，b與c的橫截距相同，且符合一定的數(shù)量關(guān)系�；卮鹣铝袉栴}：

（1）物塊沒有看作質(zhì)點(diǎn)對(duì)實(shí)驗(yàn)是否有影響？______（選填“是或“否”）。

（2）物塊a、b、c的密度之比為______

（3）物塊a、b、c與轉(zhuǎn)盤之間的摩擦因數(shù)之比為______

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，空間存在足夠大的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶正電荷的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)且所受電場(chǎng)力與重力相等）自空間0點(diǎn)以水平初速度v0拋出，落在地面上的A點(diǎn)，其軌跡為一拋物線。現(xiàn)仿此拋物線制作一個(gè)光滑絕緣滑道并固定在與OA完全重合的位置上，將此小球從0點(diǎn)由靜止釋放，并沿此滑道滑下，在下滑過程中小球未脫離滑道。P為滑道上一點(diǎn)，已知小球沿滑道滑至P點(diǎn)時(shí)其速度與水平方向的夾角為45°，下列說法正確的是

A. 小球兩次由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間相等

B. 小球經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，水平位移與豎直位移之比為1：2

C. 小球經(jīng)過滑道上P點(diǎn)時(shí)，電勢(shì)能變化了mv20

D. 小球經(jīng)過滑道上P點(diǎn)時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電動(dòng)自行車是一種應(yīng)用廣泛的交通工具，其速度控制是通過轉(zhuǎn)動(dòng)右把手實(shí)現(xiàn)的，這種轉(zhuǎn)動(dòng)把手稱“霍爾轉(zhuǎn)把”，屬于傳感器非接觸控制。轉(zhuǎn)把內(nèi)部有永久磁鐵和霍爾器件等，截面如圖甲。永久磁鐵的左右兩側(cè)分別為N、S極，開啟電源時(shí)，在霍爾器件的上下面之間加一定的電壓，形成電流，如圖乙。隨著轉(zhuǎn)把的轉(zhuǎn)動(dòng)，其內(nèi)部的永久磁鐵也跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，霍爾器件能輸出控制車速的霍爾電壓，已知電壓與車速關(guān)系如圖丙，以下關(guān)于“霍爾轉(zhuǎn)把”敘述正確的是（　�。�

A. 為提高控制的靈敏度，應(yīng)該使永久磁鐵的上下端分別為N、S極

B. 按圖甲順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)車的右把手手柄轉(zhuǎn)套，車速將變快

C. 圖乙中從霍爾器件的前后面輸出控制車速的霍爾電壓

D. 若霍爾器件的上下面之間所加電壓正負(fù)極性對(duì)調(diào)，將影響車速控制

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣斜面與水平面成θ=37°放置，在斜面上虛線aa′和bb′與斜面底邊平行，在aa′b′b圍成的區(qū)域有垂直斜面向上的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T；現(xiàn)有一質(zhì)量為m=10g，總電阻為R=1Ω，邊長(zhǎng)d=0.1m的正方形金屬線圈MNPQ，讓PQ邊與斜面底邊平行，從斜面上端靜止釋放，線圈剛好勻速穿過磁場(chǎng)．已知線圈與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，（取g=10m/s2；sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

（1）線圈進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，受到安培力大�。�

（2）線圈釋放時(shí)，PQ邊到bb′的距離；

（3）整個(gè)線圈穿過磁場(chǎng)的過程中，線圈上產(chǎn)生的焦耳熱．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn)，線段ab＝10cm、bc＝15cm，其中ab沿電場(chǎng)方向，bc與電場(chǎng)方向間成53°角。電荷量q＝4×10—7C的正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功W＝1.2×10—5J，已知sin53°=0.8。求:

(1)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E

(2)電荷q從a點(diǎn)移到c點(diǎn)過程中電勢(shì)能變化量△E

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一個(gè)質(zhì)量為m的剛性圓環(huán)套在粗糙的豎直固定細(xì)桿上，圓環(huán)的直徑略大于細(xì)桿的直徑，圓環(huán)的兩邊與兩個(gè)完全相同的輕質(zhì)彈簧的一端相連，輕質(zhì)彈簧的另一端相連在和圓環(huán)同一高度的墻壁上的P、Q兩點(diǎn)處，彈簧的勁度系數(shù)為k，開始時(shí)圓環(huán)處于O點(diǎn)，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)且原長(zhǎng)為l，細(xì)桿上的A、B兩點(diǎn)到O點(diǎn)的距離都為l，將圓環(huán)拉至A點(diǎn)由靜止釋放，重力加速度為g，對(duì)于圓環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是

A. 圓環(huán)通過O點(diǎn)的加速度小于g

B. 圓環(huán)與兩彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒

C. 圓環(huán)在O點(diǎn)的速度為

D. 圓環(huán)在B點(diǎn)的速度為2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒，某同學(xué)選取了體積相同、質(zhì)量不同的小球1、2，按以下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

①用天平測(cè)出小球1、2的質(zhì)量并分別記為m1和m2。

②按圖安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，在與斜槽末端距離為d處固定一豎直擋板，并在擋板上貼上白紙和復(fù)寫紙，記下小球位于斜槽末端時(shí)球心在白紙上的投影點(diǎn)為O。

③先不放小球2，讓小球1從斜槽頂端S處由靜止開始滾下；然后將小球2放在斜槽末端，讓小球1仍從斜槽頂端S處由靜止?jié)L下，使二者發(fā)生碰撞，結(jié)果在白紙上一共打下了三個(gè)點(diǎn)。多次重復(fù)步驟③，將小球在白紙上的三個(gè)平均落點(diǎn)分別記為A，B，C。

④用毫米刻度尺量出三個(gè)落點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。

（1）實(shí)驗(yàn)中m1與m2的大小關(guān)系為m1___________m2（選填“>”“=”或“<”）；斜槽與小球間的摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證___________（選填“有”或“無”）影響。

（2）若測(cè)得O、A兩點(diǎn)的間距為y1，O、B兩點(diǎn)的間距為y2，O、C兩點(diǎn)的間距為y3，只要關(guān)系式___________（用題中所給的物理量表示）在誤差允許的范圍內(nèi)成立，則說明碰撞中動(dòng)量是守恒的。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，裝置如圖1所示，物塊A的質(zhì)量為m1，物塊B和遮光片的總質(zhì)量為m2，用通過定滑輪的輕細(xì)線連接，m1＜m2，開始用于托著B靜止，細(xì)線伸直。此時(shí)遮光片到光電門的距離為H，然后釋放物塊B，當(dāng)遮光片通過光電門時(shí)，光電門記錄的遮光時(shí)間是2.11×10-3s．已知遮光片的寬度為d，且d＜H，在測(cè)遮光片的寬度d時(shí)，使用20分度的游標(biāo)卡尺來測(cè)量，準(zhǔn)確操作后，部分刻線如圖2所示，重力加速度為g。

（1）遮光片的寬度d為______cm。

（2）物塊B經(jīng)過光電門時(shí)的速度為______m/s。（保留兩位有效數(shù)字）

（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，需要滿足關(guān)系式______，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。（用題中所給的字母表示）

（4）在實(shí)際運(yùn)算驗(yàn)證時(shí)，第（3）中的關(guān)系式兩邊的數(shù)值總是有些差異，你認(rèn)為原因可能是______（答對(duì)一條即可給分）。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案