精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
6.小球做圆锥摆运动时细绳长L=2m,与竖直方向夹角θ=37°,g=10m/s2,求小球做匀速圆周运动的角速度ω.

分析 通过对摆球进行受力分析,根据力的合成与分解,列式得出向心力,结合用角速度表示的向心力公式即可求得角速度.

解答 解:如图示,小球受竖直向下的重力G和沿绳方向的拉力T的作用.
小球的向心力由T和G的合力F提供,则有 F=mgtanθ=mω2R
小球做圆周运动的半径:R=Lsinθ
以上两式联立得 $ω=\sqrt{\frac{g}{Lcosθ}}=2.5rad/s$

答:小球做匀速圆周运动的角速度ω为2.5rad/s.

点评 该题是一个圆锥摆模型,对于圆周摆,在竖直方向上受力平衡,在水平方向上的合力提供向心力,运用牛顿第二定律解答.要注意小球圆周运动的半径不等于线长L.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

16.某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,将两物块A和B 用轻质细绳连接跨过轻质定滑轮,B下端连接纸带,纸带穿过固定的打点计时器,开始时保持A、B静止,然后释放物块B,B可以带动A拖着纸带运动,该同学对纸带上打出的点进行测量和计算,即可验证机械能守恒定律.用天平测出A、B两物体的质量,mA=150g,mB=50g.

(1)在实验中获取如图乙的一条纸带:0是打下的第一个点,测得x1=38.89cm,x2=3.91cm,x3=4.09cm,则根据以上数据计算,从0运动到5的过程中,物块A和B组成的系统重力势能减少量为0.42J,动能增加量为0.40J(取g=9.8m/s2,计算结果保留2位有效数字).
(2)某同学由于疏忽没有测量纸带上开始一段距离,但是利用该纸带做出$\frac{{v}^{2}}{2}$与A下落高度h的关系图象,如图丙.则当地的实际重力加速度g=$\frac{2b}{a+c}$(用a、b和c表示).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

17.如图所示,是一列沿x轴正向传播的简谐横波在t时刻的图象,已知x轴上3cm处的质点P在△t=t′-t=0.35s内通过的路程为14cm,则(  )
A.波速为60cm/s
B.波长为12cm
C.在△t内波的传播距离为14cm
D.在t′时刻P点的振动方向为y轴负方向

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

14.如图所示,水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R,导轨所在处有竖直向下的匀强磁场.金属棒MN横跨导轨,在水平拉力作用下向右匀速运动,当速度由v变为2v时(除R外其余电阻不计,导轨光滑),那么(  )
A.作用在MN上的拉力应增加为原来的4倍
B.感应电动势将增加为原来的2倍
C.感应电流的功率将增加为原来的4倍
D.拉力的功率将增加为原来的2倍

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

1.下列说法正确的是(  )
A.绕地球运行的周期与地球自转周期相等的卫星一定是同步卫星
B.所有的地球同步卫星速率均相同
C.第一宇宙速度,是发射卫星时必须达到的最小速度
D.若卫星绕地球做匀速圆周运动,其速度一定大于第一宇宙速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

11.如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,有一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R.一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动.要求物块能通过圆形轨道最高点,求物块初始位置相对圆形轨道底部的高度h.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

18.如图所示,有一水平放置的光滑金属轨道处于竖直向下的匀强磁场中,给金属棒AB一个水平向右的初速度V,则以下说法中正确的是(  )
A.当开关S断开的时候,AB棒中没有产生感应电动势
B.当开关S断开的时候,AB棒将做减速运动
C.当开关S闭合的时候,AB棒中有感应电流,方向B指向A
D.当开关S闭合的时候,AB棒将做匀速直线运动

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

15.如图所示,一个边长L=1m,电阻R=4Ω的正方形导体线框abcd,从高h=0.8m的高处由静止自由下落,下落时线框平面始终在竖直平面内,且保持与水平磁场方向垂直,当线框下边bc刚一进入下方的有界匀强磁场时,恰好做匀速运动,磁场的磁感应强度大小B=1T(g=10m/s2),求
(1)线框做匀速运动的速度大小
(2)线框的质量m大小.
(3)如果线圈的下边bc通过磁场所经历的时间为t=0.35s,求bc边刚从磁场下边穿出时线框的加速度大小.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

16.如图所,质量m=2kg的物体静止在水平地面上,现用F=10N的水平推力推该物体,使其做匀加速直线运动,已知物体和地面间的动摩擦因数为0.2,重力加速度g取10m/s2,试求:
(1)物体的加速度大小;
(2)从静止开始2s内物体的位移大小;
(3)若2s末撤去推力F,则物体还能运动多长时间?

查看答案和解析>>

同步练习册答案