【題目】如圖,用一根長為L=1m的細(xì)線,一端系一質(zhì)量為m=1kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),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(dāng)小球在水平面內(nèi)繞錐體的軸做勻速圓周運(yùn)動的角速度為ω時,細(xì)線的張力為T。求(g=10m/s2,sin370=3/5,cos370=4/5,計算結(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(xì)線與豎直方向的夾角為60°,則小球的角速度ω'為多大?
(3)細(xì)線的張力T與小球勻速轉(zhuǎn)動的加速度ω有關(guān),當(dāng)ω的取值范圍在0到ω'之間時,請通過計算求解T與ω2的關(guān)系,并在坐標(biāo)紙上作出T—ω2的圖象,標(biāo)明關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)值。
【答案】(1)12.5rad/s(2)(3)見解析圖
【解析】
試題分析:(1)小球剛要離開錐面時的速度,此時支持力為零,根據(jù)牛頓第二定律得:mgtanθ=mω02lsinθ
解得
(2)若細(xì)線與豎直方向的夾角為60°時,小球離開錐面,由重力和細(xì)線拉力的合力提供向心力,由牛頓第二定律得:mgtan60°=mω′2lsin60°
得,
(3)a.當(dāng)ω1=0時 T1=mgcosθ=8N,標(biāo)出第一個特殊點(diǎn)坐標(biāo)( 0,8N);
b.當(dāng)0<ω<rad/s時,根據(jù)牛頓第二定律得:TsinθNcosθ=mω 2lsinθ
Tcosθ+Nsinθ=mg
得,T=mgcosθ+mlω2sin2θ=8+ω2
當(dāng)ω2=rad/s時,T2=12.5N 標(biāo)出第二個特殊點(diǎn)坐標(biāo)[12.5(rad/s)2,12.5N];
c.當(dāng)rad/s≤ω≤rad/s時,小球離開錐面,設(shè)細(xì)線與豎直方向夾角為β
T3sinβ=mω2lsinβ
∴T3=mlω2
當(dāng)ω=ω′=rad/s時,T3=20N
標(biāo)出第三個特殊點(diǎn)坐標(biāo)[20(rad/s)2,20N].
畫出T-ω2圖象如圖所示.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】圖中甲是某交流電發(fā)電機(jī)的示意圖,兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場,A為交流電流表,電阻R=10Ω直于磁場的水平軸沿逆時針方向轉(zhuǎn)動,從圖示位置開始計時,產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖像如圖乙所示,下列判斷正確的是
A. t=0.01s時通過電阻R的電流方向自右向左
B. t=0.02s時穿過線圈平面的磁通量最大
C. T=0時電流表的示數(shù)為
D. 在一個周期內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為40J
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【題目】如圖所示,用天平測量勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列各選項所示的載流線圈匝數(shù)相同,邊長NM相等,將它們分別掛在天平的右臂下方,線圈中通有大小相同的電流,天平處于平衡狀態(tài),若磁場發(fā)生微小變化,天平最容易失去平衡的是( )
A. B.
C. D.
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【題目】光學(xué)在生活中應(yīng)用很多,下列說法正確的是( 。
A.全息照相利用的是光的偏振現(xiàn)象
B.立體電影利用的是光的偏振現(xiàn)象
C.醫(yī)用無影燈應(yīng)用的是光的衍射現(xiàn)象
D.肥皂泡在陽光下呈現(xiàn)五彩繽紛的顏色,是光的折射現(xiàn)象
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【題目】一束白光通過三棱鏡折射后,在屏上形成了彩色光帶,可知不正確( 。
A.紅光最先穿過棱鏡
B.偏轉(zhuǎn)最厲害的是紫光
C.在玻璃中速度最大的是紫光
D.在玻璃中速度最大的是紅光
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【題目】正以υ=30m/s的速度運(yùn)行中的列車,接到前方小站的請求:在該站?1分鐘接一位危重病人上車,司機(jī)決定以加速度大小a1=0.6m/s2的勻減速直線運(yùn)動到小站,停車1分鐘后做加速度大小a2= 1.0m/s2的勻加速直線運(yùn)動,又恢復(fù)到原來的速度。求:
(1)司機(jī)從停車開始減速到恢復(fù)原來速度共經(jīng)歷的時間t;
(2)司機(jī)由于臨時停車共耽誤的時間△t。
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【題目】如圖(a)電路,當(dāng)變阻器的滑動片從一端滑到另一端的過程中, 兩電壓表的示數(shù)隨電流的變化情況如圖(b)U-I圖像中的AC、BC兩直線所示,不考慮電表對電路的影響。下面說法錯誤的是
A. 電源電動勢為E=9V B. 電源內(nèi)阻r = 1Ω
C. 定值電阻R0=3Ω D. 變阻器消耗的最大功率為7W
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【題目】如圖是某電場的電場線分布,a、b、c分別是電場的三個點(diǎn)。下列說法正確的是
A. 因為a點(diǎn)處沒有電場線,所以a點(diǎn)的電場強(qiáng)度為0
B. a、b、c三點(diǎn)的電場強(qiáng)度c點(diǎn)最大
C. 在a點(diǎn)放入電量為g的檢驗電荷,若該檢驗電荷所受電場力為F,則該點(diǎn)的場強(qiáng)大小為F/q
D. 若放置到c點(diǎn)的檢驗電荷為-q,則該檢驗電荷所受電場力方向與c點(diǎn)電場方向相同
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【題目】光纖通信中,光導(dǎo)纖維傳遞光信號的物理原理是利用光的現(xiàn)象,要發(fā)生這種現(xiàn)象,必須滿足的條件是:光從光密介質(zhì)射向 , 且入射角等于或大于 .
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