【題目】如圖是我國藏傳佛教教徒手持轉(zhuǎn)經(jīng)筒去朝圣的情景，他（她）們邊走邊搖轉(zhuǎn)經(jīng)筒，自得其樂．

下面進(jìn)行如下簡化模型：如圖所示，已知豎直桿O1O2長為1.0m，水平桿長L1=0.2米，用長L2=0.2米的細(xì)繩懸掛小球，整個裝置可繞豎直桿O1O2轉(zhuǎn)動，當(dāng)該裝置以某一角速度轉(zhuǎn)動時，繩子與豎直方向成45°角，取g=10m/s2．求：

（1）該裝置轉(zhuǎn)動的角速度；

（2）如果運(yùn)動到距離桿最遠(yuǎn)時刻懸掛小球的細(xì)繩突然斷了，小球?qū)⒆銎綊佭\(yùn)動．求小球落地點(diǎn)與豎直桿在地面上點(diǎn)O2的距離s．（答案可用根式表示）

【答案】（1）5rad/s（2）

【解析】試題分析：小球做勻速圓周運(yùn)動，靠重力和拉力的合力提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律求出該裝置轉(zhuǎn)動的角速度．根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律求出小球在水平方向的位移的大小，然后結(jié)合平行四邊形定則求出小球落地點(diǎn)與豎直桿在地面上點(diǎn)O2的距離．

（1）小球轉(zhuǎn)動的軌道半徑為．

對小球進(jìn)行受力分析如圖，根據(jù)牛頓第二定律得

解得：

（2）小球的線速度為：

小球做平拋運(yùn)動的開始時的高度為

小球做平拋運(yùn)動的時間為

小球做平拋運(yùn)動的水平方向的位移為

當(dāng)小球從距離桿最遠(yuǎn)時刻開始做平拋運(yùn)動時，小球沿水平方向的速度方向與小球到桿的方向相互垂直，所以小球的落地到O2的距離為：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】做勻速圓周運(yùn)動的物體（　　）

A.所受合外力方向指向圓心B.所受合外力保持不變

C.物體的速度保持不變D.物體的加速度保持不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩質(zhì)量均為m的小球A和B分別帶有+q和-q的電量，被絕緣細(xì)線懸掛，兩球間的庫侖引力小于球的重力mg．現(xiàn)加上一個水平向右的勻強(qiáng)電場，待兩小球再次保持靜止?fàn)顟B(tài)時，下列結(jié)論正確的是（ ）

A. 懸線OA向右偏，OA中的張力大于2mg

B. 懸線OA向左偏，OA中的張力大于2mg

C. 懸線OA不發(fā)生偏離，OA中的張力等于2mg

D. 懸線AB向左偏，AB線的張力比不加電場時要大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】按下圖用玩具手槍做射擊實(shí)驗．先在豎直放置的靶上建立平面直角坐標(biāo)系（x軸沿水平方向）．實(shí)驗時，保持槍管水平，每次射擊，子彈射出槍口的速度大小均相同且槍口的位置不變．第1次射擊，槍口對準(zhǔn)坐標(biāo)原點(diǎn)O且槍口與O點(diǎn)的連線垂直于xoy平面；第2次射擊，槍口對準(zhǔn)x=d處；第3次射擊，槍口對準(zhǔn)x=2d處；……；第6次射擊，槍口對準(zhǔn)x=5d處．實(shí)驗后，用光滑的曲線將靶上的這6個彈孔連接起來．則這條曲線的形狀可能是下圖

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】汽車甲沿著平直的公路以速度v0做勻速直線運(yùn)動，當(dāng)它路過某處的同時，汽車乙從此處開始做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動去追趕汽車甲，根據(jù)上述已知條件（　�。�
A.可求出乙車追上甲車時，乙車的速度
B.不能求出乙車追上甲車時，乙車的速度
C.可求出乙車從開始運(yùn)動到追上甲車時，乙車運(yùn)動的時間
D.能求出乙車從開始運(yùn)動到追上甲車時，乙車運(yùn)動的時間

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平軌道PAB與四分之一圓弧軌道BC相切于B點(diǎn)，其中，PA段光滑，AB段粗糙，動摩擦因數(shù)μ=0.1，AB段長度L=2m，BC段光滑，半徑R=1m．輕質(zhì)彈簧勁度系數(shù)k=200N/m，左端固定于P點(diǎn)，右端處于自由狀態(tài)時位于A點(diǎn)．現(xiàn)用力推質(zhì)量m=2kg的小滑塊，使其緩慢壓縮彈簧（即推力做功全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能），當(dāng)推力做功W=20J時撤去推力．重力加速度取g=10m/s2．

（1）求滑塊第一次到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)B時的速度；

（2）判斷滑塊能否越過C點(diǎn)，如果能，求出滑塊到達(dá)C點(diǎn)的速度vc；如果不能，求出滑塊能達(dá)到的最大高度h．

（3）求滑塊最終停止時距A點(diǎn)的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】汽車以大小為20m/s的速度做勻速直線運(yùn)動，剎車后，獲得的加速度大小為5m/s2 ， 那么剎車后2s內(nèi)與剎車后8s內(nèi)汽車通過的位移之比為（　�。�
A.1：3
B.3：4
C.4：3
D.3：1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某“闖關(guān)游戲”的筆直通道上每隔8m設(shè)有一個關(guān)卡，各關(guān)卡同步放行和關(guān)閉，放行和關(guān)閉的時間分別為5s和2s，關(guān)卡剛放行時，一同學(xué)立即在關(guān)卡1處以加速度2m/s2由靜止加速到2m/s，然后勻速向前，則最先擋住他前進(jìn)的關(guān)卡是（　　）
A.關(guān)卡2
B.關(guān)卡3
C.關(guān)卡4
D.關(guān)卡5

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直放置的平行板電容器，A板接電源正極，B板接電源負(fù)極，在電容器中加一與電場方向垂直的、水平向里的勻強(qiáng)磁場。一批帶正電的微粒從A板中點(diǎn)小孔C射入，射入的速度大小方向各不相同，考慮微粒所受重力，微粒在平行板A、B間運(yùn)動過程中( )

A．所有微粒的動能都將增加

B．所有微粒的機(jī)械能都將不變

C．有的微粒可以做勻速圓周運(yùn)動

D．有的微�？赡茏鰟蛩僦本�運(yùn)動

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