如圖所示,半徑為R的球殼,內(nèi)壁光滑,當球殼繞豎直方向的中心軸轉動時,一個小物體恰好相對靜止在球殼內(nèi)的P點,OP連線與豎直軸夾角為θ.試問:球殼轉動的周期多大?


小物體受重力mg和球殼支持力N的作用:重力豎直向下,支持力垂直于球殼的內(nèi)壁指向球心O,它們的合力沿水平方向指向豎直轉軸,大小為mgtanθ;小物體在水平面中做圓周運動,圓半徑為r=Rsinθ,設球殼轉動的角速度為ω,則小物體做圓周運動的運動方程為mgtanθ

(1)相對靜止于球殼內(nèi)P處的小物體作勻速圓周運動的向心力來源于重力mg和球殼對其支持力N的合力.由力的平行四邊形定則可確定其合力與分力間的關系.
(2)小物體所受的合外力(即向心力)的方向與向心加速度方向相同,垂直于轉軸指向軌道圓心 O′而不是指向球殼的球心O.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示為自行車傳動機構的示意圖.A、B、C分別為大齒輪、小齒輪和后輪邊緣上的三個點,三輪半徑之比為r1 : r2 : r3 ="3" : 2 : 6,則下列判斷正確的是
A.vA : vB : vC =" 3" : 2 : 6
B.ωA : ωB : ωC =" 2" : 3 : 3
C.aA : aB : aC =" 2" : 3 : 9
D.aA : aB : aC =" 3" : 2 : 6

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一質點作圓周運動,速度處處不為零,則下列說法錯誤的(   )
A.任何時刻質點所受的合力一定不為零B.任何時刻質點的加速度一定不為零
C.質點的速度大小一定不斷地改變D.質點的速度方向一定不斷地改變

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(1)、飛船正常運行時的速度V的表達式及數(shù)值;
(2)、飛船在圓軌道上運行的周期T。

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提示:1.黑洞是一種密度極大的天體,其表面的引力是如此之強,以致包括光在內(nèi)的所有物質都逃脫不了其引力的作用。
2.計算中可以采用拉普拉斯黑洞模型,在這種模型中,在黑洞表面上的所有物質,即使初速度等于光速c也逃脫不了其引力的作用。(光速c=3×108m/s)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題




(1)該星球表面的重力加速度g
(2)若在該星球表面有一如圖所示的裝置,其中AB部分為一長為12.8m并以5m/s速度順時針勻速轉動的傳送帶,BCD部分為一半徑為1.6m豎直放置的光滑半圓形軌道,直徑BD恰好豎直,并與傳送帶相切于B點,F(xiàn)將一質量為0.1kg的可視為質點的小滑塊無初速地放在傳送帶的左端A點上,已知滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5。問:
滑塊能否到達D點?若能到達,試求出到達D點時對軌道的壓力大;若不能到達D點,試求出滑塊能到達的最大高度及到達最大高度時對軌道的壓力大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

電腦中用的光盤驅動器,采用恒定角速度驅動光盤,光盤上凸凹不平的小坑是存儲的數(shù)據(jù).請問激光頭在何處時,電腦讀取數(shù)據(jù)速率比較大(   )
A.內(nèi)圈B.外圈
C.中間位置D.與位置無關

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示為一種“滾輪——平盤無級變速器”的示意圖,它由固定于主動軸上的平盤和可隨從動軸轉動的圓柱形滾輪組成,由于摩擦的作用,當平盤轉動時,滾輪就會跟隨轉動(滾輪不打滑)。其中滾輪半徑為r、主動軸的半徑為r1、從動軸的半徑為r2、滾輪中心距離主動軸軸線的距離為x。

(1)若主動軸轉速為n1,則從動軸轉速n2=________。
(2)若從動軸牽引一質量為m的重物以速度v勻速上升,則滾輪與平盤間的摩擦力F=_______。電動機施于主動軸外緣的牽引力的功率P=_________。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關于勻速圓周運動,下列說法正確的是
A.由于,所以線速度大的物體的向心加速度大
B.勻速圓周運動中物體的周期保持不變
C.勻速圓周運動中物體的速度保持不變
D.勻速圓周運動中物體的向心加速度保持不變

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