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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图所示，一根长L=cm的均匀细杆OB，可以绕通过其一端的水平轴O在竖直平面内转动，杆最初处于水平位置，杆上离O轴a=5cm处放有一小物体（视为质点），杆与其上的小物体均处于静止状态．若此杆突然以角速度ω匀速绕O轴顺时针转动．则为使小物体与杆不相碰，角速度ω不能小于临界值    rad/s，若杆以这个临界角速度ω转动，设经过时间t，小物体在竖直方向上与杆上某点的距离最大（设杆的转动角度不超过90°），试写出求解这个t的方程：    （用a、g、t和ω来表示）．
    【答案】分析：杆以角速度ω匀速绕O轴顺时针转动，求解出物体正下方的杆上点的速度的竖直分量，会发现是一个定值；故杆再次接触物体的临界位置就是杆的端点正好在小物体的正下方；当物体速度与物体正下方的杆上点的速度的竖直分量相等时距离最大．
    解答：解：杆以角速度ω匀速绕O轴顺时针转动，设杆与竖直反向夹角为θ，运动时间为t；
    则物体正下方的杆上点的速度为：v=ωr=ω；
    该速度的竖直分量为：vy=v?cosθ=ω?cosθ=ωa；
    杆再次接触物体的临界位置就是杆的端点正好在小物体的正下方，此时转动角度为45°，即，物体下降距离为h=a=5cm；
    根据h=，解得：t′=0.1s；
    故杆的角速度为：ω=rad/s；
    当物体速度与物体正下方的杆上点的速度的竖直分量相等时距离最大，此时有：
    gt=vy
    vy=ω?cosωt=ωa
    即gt=ωa；
    故答案为：，gt=ωa．
    点评：本题关键明确滑块和平板的运动规律，知道物体正下方的杆上点的速度的竖直分量是一个定值，不难．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，一根长L=0.5m的细绳悬于天花板上O点，绳的另一端挂一个质量为m=1kg的小球，已知绳能承受的最大拉力为12.5N，小球在水平面内做圆周运动，当速度逐渐增大，绳断裂后，小球将平抛后掉在地上．（g=10m/s2）
    （1）绳断裂时，绳与竖直方向所成的夹角θ为多大？
    （2）绳刚断裂时小球的角速度为多大？
    （3）若小球做圆周运动的平面离地高为h=0.8m，则小球经多长时间落地．
    （4）在第（3）问中小球落点离悬点在地面上的垂直投影的距离为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，一根长L=2m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中，其A．B两端正好处于电场的左右边界上，倾角α=37°，电场强度E=103V/m，方向竖直向下，管内有一个带负电的小球，质量m=10-4 kg，电荷量q=2×10-6 C，从A点由静止开始运动，已知小球与管壁的动摩擦因数为5，求：
    （1）小球运动过程中所受的摩擦力的大小；
    （2）则小球从B点射出时的速度．（取g=10m/s2；sin37°=0.6，cos37°=0.8）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，一根长l=0.8m轻绳一端固定在O点，另一端栓一质量m=0.1kg的小球静止于A点，其右方有底面半径r=0.2m的转筒，转筒顶端与A等高，下部有一小孔，距顶端h=0.8m．现使细绳处于水平线上方30°的位置B点处而伸直，且与转筒的轴线、OA在同一竖直平面内，开始时小孔也在这一竖直平面内．将小球由B点静止释放，当小球经过A点时轻绳突然断掉，同时触动了光电装置，使转筒立刻以某一角速度匀速转动起来，且小球最终正好进入小孔．不计空气阻力，g取l0m/s2．
    （1）辨析题：求小球到达A点时的速率？
    某同学解法如下：小球从B点运动到A点过程中，只有重力做功，故机械能守恒，则mgl(1+sin30°)=
    12
    mvA2    ，代入数据，即可求得小球到达A点时的速率．
    你认为上述分析是否正确？如果你认为正确，请完成此题；如果你认为不正确，请指出错误，并给出正确的解答．
    （2）求转筒轴线距A点的距离L
    （3）求转筒转动的角速度ω

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网[物理--选修3-3]
    （1）对于分子间同时存在引力和斥力的理解，正确的是
     
    ．
    A．石块难于被拉伸，说明固体分子间的引力总大于斥力
    B．水可随意流动，是因为液体分子间引力和斥力均为零
    C．压缩气缸中气体时要用力，表明气体分子间存在斥力
    D．任何物质分子间引力和斥力都会随分子间距离的增大而减小．
    （2）如图所示．一根长L=90cm、一端封闭的细玻璃管开口向上竖直放置，管内用h=25cm长的水银柱封闭了一段长L1=50cm的空气柱．已知大气压强为P0=75cmHg，玻璃管周围环境温度保持不变．
    ①若将玻璃管缓慢平放在水平桌面上，求玻璃管中气柱将变为多长：
    ②若保持玻璃管直立，继续向玻璃管中缓慢注入水银，则最多能注入多长的水银柱．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，一根长L=0.2m的金属棒放在倾角为θ=37°的光滑斜面上，并通以I=5A电流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度为B=0.6T，竖直向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，（sin37°=0.6；cos37°=0.8）求：
    （1）该棒的重力为多少？
    （2）若将磁场方向改为垂直于斜面向上，金属棒仍能静止在斜面上则此时磁感应强度B的大小为多少？

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