【題目】如圖所示,用一根長為l=1m的細線,一端系一質(zhì)量為m=1kg的小球(可視為質(zhì)點),另一端固定在一光滑錐體頂端,錐面與豎直方向的夾角θ=37°,當小球在水平面內(nèi)繞錐體的軸做勻速圓周運動的角速度為ω時,細線的張力為T.求(取g=10m/s2,sin37°=0.6cos37°=0.8,結(jié)果可用根式表示):(1)若要小球離開錐面,則小球的角速度ω0至少為多大?

(2)若細線與豎直方向的夾角為60°,則小球的角速度為多大?

(3)細線的張力T與小球勻速轉(zhuǎn)動的加速度ω有關(guān),請在圖2坐標紙上畫出ω的取值范圍在0到之間時的T-ω2的圖象(要求標明關(guān)鍵點的坐標值).

【答案】1;(23)如圖;

【解析】試題分析:(1)小球剛好離開錐面時,小球只受到重力和拉力,小球做勻速圓周運動,由牛頓第二定律得:

解得:

2)同理,當細線與豎直方向成600角時由牛頓第二定律及向心力公式得:

解得:

3)說明:(不需要寫計算過程,只要大致畫出軌跡就可以得2分每段1分)

a.當ω1=0T1=mgcosθ=8N 標出第一個特殊點坐標(0,8 N

b.0<ω<時:;解得

時,T2=12.5N 標出第二個特殊點坐標【12.5(rad/s)2,12.5N

c.當時,小球離開錐面,設(shè)細線與豎直方向夾角為β

解得:

時, T3=20N

標出第三個特殊點坐標【20(rad/s)2,20N

畫出T-ω2圖象如圖所示.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

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【題目】目前,電容式觸摸屏的技術(shù)廣泛應(yīng)用于一些手機和觸摸屏上。一層透明的薄膜導體層夾在兩層絕緣玻璃層的中間,這就形成了觸摸屏。在觸摸屏四邊均鍍上狹長的電極,在導體層內(nèi)形成一個較弱的交流電場。如圖所示,在觸摸屏幕時,由于人體是導體,手指與導體層之間被玻璃絕緣層隔開,形成一個電容,在四邊電極與觸點間會有電流流過,而電流強弱與手指到電極的距離成比例,位于觸摸屏幕后的控制器便會計算電流的比例及強弱,準確算出觸摸點的位置。關(guān)于電容式觸摸屏,下列說法中正確的是

A電容式觸摸屏需要用力觸摸才能產(chǎn)生信號

B電容式觸摸屏的兩極分別是導體層和手指

C手指與屏的接觸面積越大,電容越大,準確度越高

D如果手指上帶了棉線手套,也能有效工作

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為θ的斜面體c置于水平地面上,小物塊b置于斜面上,通過細繩跨過光滑的定滑輪與沙漏a連接,連接b的一段細繩與斜面平行。在a中的沙子緩慢流出的過程中,ab、c都處于靜止狀態(tài),則( )

A. bc的摩擦力一定減小

B. 地面對c的摩擦力為零

C. 地面對c的摩擦力方向一定向右

D. 地面對c的摩擦力一定減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,是飛船控制中心的大屏幕上出現(xiàn)的一幅衛(wèi)星運行軌跡圖,它記錄了“神舟”七號飛船在地球表面垂直投影的位置變化;圖中表示在一段時間內(nèi)飛船繞地球圓周飛行四圈,依次飛經(jīng)中國和太平洋地區(qū)的四次軌跡①、②、③、④,圖中分別標出了各地點的經(jīng)緯度(如:在軌跡①通過赤道時的經(jīng)度為西經(jīng)157.5°,繞行一圈后軌跡②再次經(jīng)過赤道時經(jīng)度為180°…),已知地球半徑為R,地球表面處的重力加速度為g,根據(jù)以上信息,試求:

(1)若神舟七號飛船運行的周期為T,則神舟七號的圓軌道離地面的高度是多少?(用已知量字母表示)
(2)神舟七號飛船運行的周期T為多少分鐘?
(3)神舟七號搭載的三名宇航員在24h內(nèi)可以見到日落日出的次數(shù)應(yīng)為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m和3m的三個木塊,其中質(zhì)量為m的木塊放在質(zhì)量為2m的木塊上,質(zhì)量為2m和3m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連,輕繩能承受的最大拉力為T,F(xiàn)用水平拉力F拉質(zhì)量為3m的木塊,使三個木塊以同一加速度運動,下列說法正確的是

A質(zhì)量為2m的木塊受到四個力的作用

B當F逐漸增大到T時,輕繩剛好被拉斷

C當F逐漸增大到15T時,輕繩不會被拉斷

D輕繩剛要被拉斷時,質(zhì)量為m和2m的木塊間的摩擦力為T

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,地面依次排放兩塊完全相同的木板A、B,長度均為L=2.5m,質(zhì)量均為m2=150kg,現(xiàn)有一小滑塊以速度v0=6m/s沖上木板A左端,已知小滑塊質(zhì)量m1=200kg,滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ1,木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.2.(最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等,取g=10m/s2

1)若貨物滑上木板A時,木板不動,而滑上木板B時,木板B開始滑動,求μ1應(yīng)滿足的條件.

2)若μ1=0.4,求滑塊運動時間.(結(jié)果用分數(shù)表示)

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【題目】如圖所示,在水平方向的勻強電場中有一表面光滑、與水平面成45°角的絕緣直桿AC,其下端(C端)距地面高度h=0.8m。有一質(zhì)量500g的帶電小環(huán)套在直桿上,正以某一速度沿桿勻速下滑,小環(huán)離桿后正好通過C端的正下方P點處。(gl0m/s2)求:

(1)小環(huán)離開直桿后運動的加速度大小和方向。

(2)小環(huán)在直桿上勻速運動速度的大小v0。

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【題目】如圖所示,一只陰極射線管,左側(cè)不斷有電子射出,若在管的正下方放一通電直導線AB時,發(fā)現(xiàn)射線的徑跡向下偏,則

A導線中的電流從A流向B

B導線中的電流從B流向A

C若要使電子束的徑跡向上偏,可以通過改變AB中的電流方向來實現(xiàn)

D電子束的徑跡與AB中的電流方向無關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中,提供的器材有

A電壓表量程為3V,內(nèi)阻約為5kΩ

B電壓表量程為15V,內(nèi)阻約為10kΩ

C電流表量程為06A,內(nèi)阻約為0

D電流表量程為3A,內(nèi)阻約為001Ω

E變阻器R為20Ω,3A

F開關(guān)、導線若干

1為了較準確測量電池的電動勢和內(nèi)阻,電壓表應(yīng)該選__________填A(yù)或B;電流表應(yīng)該選__________填C或D;實驗電路圖應(yīng)該選__________圖填“甲”或“乙”。

2該同學應(yīng)用所選電路進行實驗時記錄了多組數(shù)據(jù),并根據(jù)這些數(shù)據(jù)畫出了U-I圖線如圖所示。根據(jù)圖線求出電源的電動勢E=_______V,內(nèi)阻r=________Ω。

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