精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
12.如圖所示,兩輕繩OA、OB的一端分別固定在一根豎直棒上A、B兩點,另一端系在一個質量為m的小球上,當豎直棒以某一角速度轉動時,小球以A為圓心在水平面上作勻速圓周運動,此時輕繩OA恰被水平拉直,長$\sqrt{2}$L的輕繩OB與豎直方向成45°,則此時小球轉動角速度為$\sqrt{\frac{g}{L}}$;若上述小球角速度變?yōu)樵瓉?倍,則輕繩OA的張力為3mg.

分析 對小球受力分析,受重力和兩個拉力;小球做勻速圓周運動,合力提供向心力;根據牛頓第二定律和向心力公式列式求解.

解答 解:對小球進行受力分析,因為輕繩OA恰被水平拉直,OA繩中的拉力為0,設OB繩中的張力為T
在豎直方向上有:Tcos45°=mg①
在水平方向上有:Tsin45°=mω2r②
根據幾何關系:$r=\sqrt{2}Lsin45°=L$③
聯(lián)立①②③得$ω=\sqrt{\frac{g}{L}}$
根據題意小球角速度為原來的2倍,即$ω′=2\sqrt{\frac{g}{L}}$
設OB繩中張力${T}_{0B}^{\;}$,OA繩中張力${T}_{OA}^{\;}$
在豎直方向上:${T}_{OB}^{\;}cos45°=mg$④
在水平方向上:${T}_{OA}^{\;}+{T}_{0B}^{\;}sin45°=mω{′}_{\;}^{2}L$⑤
聯(lián)立④⑤得${T}_{OA}^{\;}=3mg$
故答案為:$\sqrt{\frac{g}{L}}$;3mg

點評 本題關鍵是對環(huán)受力分析后,根據牛頓第二定律和向心力公式列式求解,不難.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.水平傳送帶被廣泛地應用于機場和火車站,用于對旅客的行李進行安全檢查,如圖為一水平傳送帶裝置示意圖,緊繃的傳送帶始終保持v=lm/s恒定的速率運行.旅客把質量m=2kg的行李無初速地放在A處,設行李與傳送帶間的動摩擦因數μ=0.1,A、B間的距離L=2m,g取10m/s2.若乘客把行李放上傳送帶的同時,也以v=lm/s的恒定速度平行于傳送帶運動去取行李,則下列說法正確的是(  )
A.乘客與行李同時到達B
B.乘客提前0.5 s到達B
C.此過程中傳送帶對行李做功為2J
D.若傳送帶速度足夠大,行李最快也要2s才能到達B

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

3.一顆質量為0.6kg的手榴彈以10m/s的速度水平飛行,設它炸裂成兩塊后,質量為0.2kg的小塊速度為100m/s,其方向與原飛行方向相同,求:
(1)另一塊速度的大小和方向
(2)手榴彈爆炸時有多少化學能轉化成機械能.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

20.某學生用螺旋測微器在測定某一金屬絲時,測得的結果如下圖所示,則該金屬絲的直徑d=3.207mm.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.嫦娥三號成功實現月面軟著陸,標志著中國成為世界上第三個實現軟著陸的國家.如圖所示,嫦娥三號經歷漫長的地月旅行后,首先在距月表100km的環(huán)月軌道上繞月球做圓周運動.運動到A點時變軌推力發(fā)動機開機工作,嫦娥三號開始快速變軌,變軌后在橢圓軌道上繞月運行;當運動到近月點B點時,變軌推力發(fā)動機再次工作,嫦娥三號從B點實施動力下降.關于嫦娥三號探月之旅,下列說法正確的是( 。
A.在A點變軌時,嫦娥三號的機械能增加
B.在A點變軌時,嫦娥三號受到與其運動方向相反的作用力
C.在A點變軌后,嫦娥三號在橢圓軌道上運行的周期比圓軌道周期長
D.在A點變軌后沿橢圓軌道向B點運動過程中,嫦娥三號的加速度逐漸減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.A、B質量相等,它們與地面間的動摩擦因數也相等,且F1=F2,若A、B由靜止開始沿水平方向運動相同的距離,那么( 。
A.F1對A做的功與F2對B做的功相同
B.F1對A做功的平均功率大于F2對B做功的平均功率
C.到終點時物體F1的瞬時功率大于F2的瞬時功率
D.到終點時物體F1的瞬時功率等于于F2的瞬時功率

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.一個質量為m的帶電小球,在豎直方向的勻強電場中水平拋出,不計空氣阻力,測得小球的加速度為$\frac{g}{3}$,則在小球下落h高度的過程中下列說法不正確的是( 。
A.小球的動能增加$\frac{1}{3}$mghB.小球的電勢能增加$\frac{2}{3}$mgh
C.小球的重力勢能減少$\frac{1}{3}$mghD.小球的機械能減少$\frac{2}{3}$mgh

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.在如圖所示的電路中,E為電源,其內阻為r,L為小燈泡(其燈絲電阻可視為不變),R1、R2為定值電阻,R3為光敏電阻,其阻值大小隨所受照射光強度的增大而減小,V為理想電壓表.若將照射R3的光的強度增強,則(  )
A.電壓表的示數變小B.小燈泡消耗的功率變小
C.通過R2的電流變小D.電源內阻的功率變小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

8.在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中,使質量為m=1.00kg的重物自由下落,打點計時器在紙帶上打出一系列的點,選取一條符合實驗要求的紙帶如圖1所示.O為第一個點,A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點.已知打點計時器每隔0.02s打一個點,當地的重力加速度為g=9.80m/s2

(1)取圖1中O點到B點來驗證機械能守恒定律,根據圖中數據可得,打B點時重物的瞬時速度vB=1.92m/s(結果保留三位有效數字);
(2)從O點到B點的過程中,重物重力勢能的減少量△Ep=1.88J,重物動能的增加量△Ek=1.84J(結果均取三位有效數字);
(3)若測出紙帶上所有各點到O點之間的距離,根據紙帶算出各點的速度v及物體下落的高度h,則以$\frac{{v}^{2}}{2}$為縱軸,以h為橫軸畫出的圖象可能是圖2中的A.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案