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13.如图所示,有一内壁光滑的试管装有质量为1g的小球,试管的开口端封闭后安装在水平轴O上,转动轴到管底小球的距离为5cm,让试管在竖直平面内做匀速转动.当转动轴达某一转速时,试管底部受到小球的压力的最大值为最小值的3倍,则此时角速度多大?

分析 当小球在最低点时,小球对管底的压力最大,在最高点时,小球对管底的压力最小,根据牛顿第二定律,通过压力的关系,求出角速度的大小.

解答 解:转至最低点时,小球对管底压力最大;转至最高点时,小球对管底压力最小,最低点时管底对小球的支持力F1应是最高点时管底对小球支持力F2的3倍,即
F1=3F2…①
根据牛顿第二定律,最低点:F1-mg=mrω2 …②
最高点:F2+mg=mrω2…③
联立三式,代入数据解得:ω=20rad/s…④
答:此时角速度是20 rad/s.

点评 解决本题的关键知道向心力的来源,结合牛顿第二定律进行求解,知道在最高点压力最小,在最低点压力最大.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

7.万有引力和库仑力有类似的规律,有很多可以类比的地方.已知引力常量为G,静电力常量为k.
(1)用定义静电场强度的方法来定义与质量为M的质点相距r处的引力场强度EG的表达式;
(2)质量为m、电荷量为e的电子在库仑力的作用下以速度v绕位于圆心的原子核做匀速圆周运动,该模型与太阳系内行星绕太阳运转相似,被称为“行星模型”,如图(1).已知在一段时间内,电子走过的弧长为s,其速度方向改变的角度为θ(弧度).求出原子核的电荷量Q;
(3)如图(2),用一根蚕丝悬挂一个金属小球,质量为m,电荷量为-q.悬点下方固定一个绝缘的电荷量为+Q的金属大球,蚕丝长为L,两金属球球心间距离为R.小球受到电荷间引力作用在竖直平面内做小幅振动.不计两球间万有引力,求出小球在库仑力作用下的振动周期.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

4.如图,光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C.B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质最不计).设A以速度vo朝B运动,压缩弹簧;当A、B速度相等时,B与C恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动.假设B和C碰撞过程时间极短.从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中,整个系统损失的机械能为$\frac{1}{16}m{{v}_{0}}^{2}$,弹簧被压缩到最短时的弹性势能为$\frac{13}{48}m{{v}_{0}}^{2}$.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

1.一个单摆在地球表面做受迫振动,其共振曲线(振幅A与驱动力的频率f的关系)如图所示,则(  )
A.此单摆的固有周期约为0.5s
B.此单摆的摆长约为2m
C.若摆长减小,单摆的固有频率也减小
D.若摆长增大,共振曲线的峰将向左移动

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

8.一质点从某高度以一定的水平初速度水平抛出,经过2s的时间落地,此时其速度方向与水平方向的夹角变成450,已知:sin45°=$\frac{\sqrt{2}}{2}$,cos45°=$\frac{\sqrt{2}}{2}$,取g=10m/s2.试求:
(1)质点做平抛运动的初速度大小;
(2)全过程中质点从抛出点到落地点的位移?(答案可用根式表示)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

18.如图所示,一条形磁铁用细线悬挂在天花板上,金属环水平固定放置在其正下端,现将细线剪断,在条形磁铁穿过圆环的过程中,条形磁铁与圆环(  )
A.始终相互吸引B.始终相互排斥
C.先相互吸引,后相互排斥D.先相互排斥,后相互吸引

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

5.关于电磁波,以下说法正确的是(  )
A.电磁波是由变化的电场和磁场组成的纵波
B.要有效地发射电磁波,振荡电路必须有足够大的振荡周期
C.调制可以使电磁波随各种信号而改变,而调谐和解调是电磁波接收中两个非常必要的环节
D.如果把电磁波按照频率从高到低排序,依次为:γ射线、X射线、紫外线、红外线、可见光、无线电波

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

2.带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示.水平台面的长和宽分别为L1、L2,中间球网高度为h,发射机安装于台面高度为3h,不计空气的作用,重力加速度大小为g,若乒乓球的发射速率v在其范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,则v的取值范围是(  )
A.$\frac{{L}_{1}}{2}$$\sqrt{\frac{g}{6h}}$<v<L1$\sqrt{\frac{g}{6h}}$B.$\frac{{L}_{1}}{4}$$\sqrt{\frac{g}{h}}$<v<$\frac{1}{2}$$\sqrt{\frac{(4{L}_{1}^{2}+{L}_{2}^{2})g}{6h}}$
C.$\frac{{L}_{1}}{2}$$\sqrt{\frac{g}{6h}}$<v<$\frac{1}{2}$$\sqrt{\frac{(4{L}_{1}^{2}+{L}_{2}^{2})g}{6h}}$D.$\frac{{L}_{1}}{4}$$\sqrt{\frac{g}{h}}$<v<$\sqrt{\frac{(4{L}_{1}^{2}+{L}_{2}^{2})g}{6h}}$

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

3.公交一卡通(IC卡)内部有一个特定频率的电磁波接收电路.公交车上的读卡机(刷卡时“嘀”的响一声的机器)向外发射某一特定频率的电磁波.刷卡时,IC卡接收读卡机发出的电磁波能量,驱动卡内芯片进行数据处理和传输.下列说法正确的是(  )
A.仅当读卡机发射电磁波的频率与IC卡内部接收电路的频率相等时,IC卡才能有效工作
B.若读卡机发射的电磁波频率偏离IC卡内部接收频率,则IC卡中不会接收到电磁波
C.IC卡只能接收读卡机发射的电磁波,而不能向读卡机传输自身的数据信息
D.IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池

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