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如图6-8-25甲所示,在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥体固定在水平面上不动,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角为300,物体以速率v绕圆锥体轴线做水平圆周运动:

⑴ 当时,求线对物体的拉力;

⑵ 当时,求线对物体的拉力。

;⑵F=2mg


解析:

临界条件为圆锥体对小球的支持力FN=0,如图6-8-25乙所示,

 ,得:

⑴ 因v1<v0  FN≠0 , 对小球受力分析如图6-8-25丙。

Fsinθ-FNcosθ=mv12/(Lsinθ)

Fcosθ+FN sinθ-mg=0

解之得:

⑵ 因v2v0,物体离开斜面,对小球受力分析如图6-8-26。

Fsinα=mv22/(Lsinα)

Fcosα-mg=0               

解之得: F=2mg

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

几个同学合作如图甲所示装置探究“弹力和弹簧伸长的关系”,弹簧的上端与标尺的零刻度对齐,他先读出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上钩码,并逐个增加钩码,依次读出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下:(弹簧始终未超过弹性限度,重力加速度g=9.8/s2

钩码质量m/g 0 30 60 90 120 150
标尺刻x/10-2m 6.00 7.15 8.34 9.48 10.64 11.79
(1)根据所测数据,在图乙所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与钩码质量m的关系曲线.
(2)作出的图线与轴交点的纵坐标值的物理意义是
弹簧的自然长度(原长)为6cm
弹簧的自然长度(原长)为6cm
;这种规格弹簧的劲度系数k=
25.9
25.9
N/m(保留三位有效数字).

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?温州二模)在“用双缝干涉测量单色光的波长”实验中,某同学釆用双测量红光的波长,实验仪器包括以下元件:A.白炽灯 B.单缝 C.毛玻璃屏 D.双缝  E遮光筒   F.红色滤光片 G凸透镜(其中双缝和光屏连在遮光筒上)
(1)把以上元件安装在光具座上时,正确的排列顺序是:A
GFBDEC
GFBDEC

(2)将测量头的分划板中心刻线与某亮编纹对齐,并将该亮纹定为第1条亮纹,此时卡尺位置如图甲所示,其读数为
19.8
19.8
 mm,继续转动测量头,使分划板中心刻线与第7条亮纹中心对齐,此时卡尺位置如图乙所示,其读数为
30.3
30.3
mm.
(3)若已知双缝间距为0.2mm,测得双缝到屏的距离为56.0cm,则所测红光波长为
6.25×10-7m
6.25×10-7m
结果保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(Ⅰ)小明同学在学完力的合成与分解后,想在家里做实验验证力的平行四边形定则.他从学校的实验室里借来两只弹簧测力计,按如下步骤进行实验.
A.在墙上贴一张白纸用来记录弹簧弹力的大小和方向.
B.在一只弹簧测力计的下端悬挂一装满水的水杯,记下静止时弹簧测力计的读数F.
C.将一根大约30cm长的细线从杯带中穿过,再将细线两端拴在两只弹簧测力计的挂钩上.在靠近白纸处用手对称地拉开细线,使两只弹簧测力计的读数相等,在白纸上记下细线的方向和弹簧测力计的读数,如图甲所示.
D.在白纸上按一定标度作出两个弹簧测力计的弹力的图示,如图乙所示,根据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力F′.

(1)在步骤C中,弹簧测力计的读数为
3.00
3.00
N.
(2)在步骤D中,合力F′=
5.2
5.2
N.  
(3)若
F′近似在竖直方向,且数值与F近似相等
F′近似在竖直方向,且数值与F近似相等
,就可以验证力的平行四边形定则.
(Ⅱ)发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件.它的电路符号如图(甲)所示,正常使用时,带“+”号的一端接高电势,“-”的一端接低电势.某同学用实验方法测得它的两端的电压U和通过它的电流I的关系数据如表所示.
U/V 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.6 2.8 3.0
I/mA 0 0.9 2.3 4.3 6.8 12.0 19.0 24.0 30.0 37.0
①在图(乙)中的虚线框内画出该同学的实验电路图.(实验用仪器:电压表:内阻RV约为10kΩ,电流表mA:内阻RmA约为100Ω,直流电源,滑动变阻器,开关,导线若干.)
②在图(丙)中的小方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线.
③若发光二极管的最佳工作电压为2.5V,而电源是由内阻不计、电动势为3V的供电系统提供的.请根据所画出的伏安特性曲线上的信息,分析应该串联一个阻值
25
25
Ω电阻再与电源接成闭合电路,才能使二极管工作在最佳状态.(结果保留二位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:

某课题小组通过实验测量河水的电阻率.现备有一根均匀的长玻璃管(两端各有一个可移动圆形电极,可装入样品水,接触电阻不计)、直尺、待测的水样品.电路器材如表一,他们用伏安法多次测量的数据如表二(为实验处理的方便,实验时每次都把电流表示数调到相同);实验中还用10分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径,结果如图7-3-25甲所示.

表一

器材编号

器材名称

规格

1

电流表

200 μA,内阻约10 Ω

2

电压表

12 V,内阻约100 kΩ

3

电池组

12 V,内阻不计

4

滑动变阻器

10 Ω 1 A

5

开关

6

导线

若干

7

定值电阻

100 Ω

表二

序号

水柱长度/cm

电压表示数/V

电流表示数/μA

1

10

2

100

2

20

4

100

3

30

6

100

4

40

8

100

5

50

10

100

(1)玻离管内径d的测量值为________ cm.

(2)根据表一器材和表二数据确定测量电路中电流表应该________(填“内接”或“外接”),电路的连接方式应该采用________(填“分压电路”或“限流电路”).

(3)用计算出的水柱长度L与水柱电阻R在图7-3-25乙中描点,画出RL图象(要求标出坐标轴的物理量、单位和对应的数值).

图7-3-25

(4)计算出所测水的电阻率为________ Ω·m.

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