如圖4所示，長度為l的細繩上端固定在天花板上O點，下端拴著質(zhì)量為m的小球。當把細繩拉直時，細繩與豎直線夾角為θ=60°，此時小球靜止于光滑的水平面上。

    (1)當球以角速度做圓錐擺運動時，細繩的張力T為多大？水平面受到的壓力N是多大？

    (2)當球以角速度做圓錐擺運動時，細繩的張力及水平面受到的壓力各是多大？

 

  （1），（2），


解析:

設(shè)小球做圓錐擺運動的角速度為時，小球?qū)饣矫娴膲毫η『脼榱悖藭r球受重力mg和繩的拉力T0，應(yīng)用正交分解法則列出方程：

   ①     

    ②

由以上二式解得：  ③

（1）∵ ，所以小球受重力mg，繩的拉力T和水平面的支持力N，應(yīng)用正交分解法列方程：    ④    

    ⑤

解得：，

（2）∵ ，小球離開水平面做圓錐擺運動，設(shè)細繩與豎直線的夾角為，小球受重力mg和細繩的拉力，應(yīng)用正交分解法列方程：

 ⑥     

   ⑦（2分）

解得：，，

由于球已離開水平面，所以球?qū)λ矫娴膲毫?img width=37 height=16 src="http://thumb.zyjl.cn/pic1/1899/wl/170/5170.gif">。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（22分）如圖甲所示，間距為L、電阻不計的光滑導(dǎo)軌固定在傾角為θ的斜面上。在MNPQ矩形區(qū)域內(nèi)有方向垂直于斜面向上、磁感應(yīng)強度大小為B；在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有方向垂直于斜面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B1， B1隨時間t變化的規(guī)律如圖4-11乙所示，其中B1的最大值為2B。現(xiàn)將一根質(zhì)量為M、電阻為R、長為L的金屬細棒cd跨放在MNPQ區(qū)域間的兩導(dǎo)軌上，并把它按住使其靜止。在t = 0時刻，讓另一根長為L的金屬細棒ab從CD上方的導(dǎo)軌上由靜止開始下滑，同時釋放cd棒。已知CF長度為2L，兩根細棒均與導(dǎo)軌良好接觸，在ab從圖中位置運動到EF處的過程中，cd棒始終靜止不動，重力加速度為g；tx是未知量。

   （1）求通過ab棒的電流，并確定CDEF矩形區(qū)域內(nèi)磁場的方向；

   （2）當ab棒進入CDEF區(qū)域后，求cd棒消耗的電功率；

   （3）能求出ab棒剛下滑時離CD的距離嗎？若不能，則說明理由；若能，請列方程求解，并說明每一個方程的解題依據(jù)。

   （4）根據(jù)以上信息，還可以求出哪些物理量？請說明理由(至少寫出兩個物理量及其求解過程)。

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年山東省棗莊市高三（上）期末物理試卷（解析版） 題型：解答題

在“測定金屬的電阻率”的實驗中，所用金屬電阻絲的電阻約為30Ω．
（1）用螺旋測微器測量電阻絲直徑，其示數(shù)如圖1所示，則該電阻絲直徑的測量值為d=______mm；

（2）為了便于調(diào)節(jié)電路，并且能較準確的測出電阻絲兩端的電壓和其中的電流值，實驗室提供了如下器材：
電壓表V（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）；
電流表A（量程0～100mA，內(nèi)阻約5Ω）；
滑動變阻器R（0～10Ω）；
電源E（電動勢為4.5V，內(nèi)阻不計）；
開關(guān)、若干導(dǎo)線等．
如圖2所示，將電阻絲拉直后兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上，刻度尺的中間有一個可沿電阻絲滑動的觸頭P，觸頭的另一端為接線柱c；當用手按下觸頭P時，觸頭P才與電阻絲接觸，接觸點的位置刻度可在刻度尺上讀出．實驗中改變觸頭P與電阻絲接觸點的位置，并移動滑動變阻器的滑片，使電流表的示數(shù)I保持不變，分別測量出多組接入電路中電阻絲的長度L與對應(yīng)的電壓U；請在圖3中完成實驗電路的連接．（要求：能改變電阻絲的測量長度和進行多次測量）
（3）利用測量數(shù)據(jù)畫出U-L圖線，如圖4所示，其中（L，U）是U-L圖線上的一個點的坐標．根據(jù)U-L圖線，用電阻絲的直徑d、電流I和坐標（L，U）可計算得出電阻絲的電阻率p=______（用所給字母表示）．

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科目：高中物理 來源：2009年北京市海淀區(qū)高考二模物理試卷（解析版） 題型：解答題

（1）幾名學(xué)生進行野外考察，登上一山峰后，他們想粗略測出山頂處的重力加速度．于是他們用細線拴好石塊P系在樹枝上做成一個簡易單擺，如圖所示．然后用隨身攜帶的鋼卷尺、電子手表進行了測量．同學(xué)們首先測出擺長L，然后將石塊拉開一個小角度，由靜止釋放，使石塊在豎直平面內(nèi)擺動，用手表測出單擺完成n次全振動所用的時間t．
①利用測量數(shù)據(jù)計算山頂處重力加速度的表達式g=______；
②若振動周期測量正確，但由于難以確定石塊重心，測量擺長時從而將懸點一直量到石塊下端，所以用這次測量數(shù)據(jù)計算出來的山頂處重力加速度值比真實值______  （選填“偏大”、“偏小”或“相等”）．
（2）在“測定金屬的電阻率”的實驗中，所用金屬電阻絲的電阻約為30Ω．現(xiàn)通過以下實驗測量該金屬材料的電阻率．
①用螺旋測微器測量電阻絲直徑，其示數(shù)如圖1所示，則該電阻絲直徑的測量值d=______mm；
②實驗中能提供的器材有開關(guān)、若干導(dǎo)線及下列器材：
電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）；
電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）；
電流表A1（量程0～100mA，內(nèi)阻約5Ω）；
電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）；
滑動變阻器R1（0～10Ω）；
滑動變阻器R2（0～1kΩ）；
電源E （電動勢為4.5V，內(nèi)阻不計）．
為了便于調(diào)節(jié)電路并能較準確的測出電阻絲的阻值，電壓表應(yīng)選______，電流表應(yīng)選______，滑動變阻器應(yīng)選______．
③如圖2所示，將電阻絲拉直后兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上，刻度尺的中間有一個可沿電阻絲滑動的觸頭P，觸頭的另一端為接線柱c，當用手按下觸頭P時，觸頭P才與電阻絲接觸，觸頭的位置可在刻度尺上讀出．實驗中改變觸頭P與電阻絲接觸的位置，并移動滑動變阻器的滑片，使電流表示數(shù)I保持不變，分別測量出多組接入電路中電阻絲的長度L與對應(yīng)的電壓U．請在圖3中完成實驗電路的連接．（要求：能改變電阻絲的測量長度和進行多次測量）
④利用測量數(shù)據(jù)畫出U-L圖線，如圖4所示，其中（L，U）是U-L圖線上的一個點的坐標．根據(jù)U-L圖線，用電阻絲的直徑d、電流I和坐標（L，U）可計算得出電阻絲的電阻率ρ=______．（用所給字母表示）

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