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如右图所示,OAB是刚性轻质直角三角形支架,边长AB=20cm,∠OAB=30°;在三角形二锐角处固定两个不计大小的小球,A角处小球质量为1kg,B角处小球质量为3kg。现将支架安装在可自由转动的水平轴上,使之可绕O点在竖直平面内无摩擦转动。装置静止时,AB边恰好水平。若将装置顺时针转动30°,至少需做功为__________J,若将装置顺时针转动30°后由静止释放,支架转动的最大角速度为__________

试题分析:由动能定理可知(J),将装置顺时针转动30°后由静止释放,在平衡位置,物体的势能最小,动能最大,支架转动的角速度最大,因此可知rad/s
点评:难度较大,外力做功等于系统能量的增大,缓慢转动时可认为动能不变,转动过程中两物体的角速度相同
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一物体在沿切线方向的力F的作用下匀速通过半径为R的光滑圆弧面,关于物体的受力情况,下列说法正确的是 (  )
A.物体对圆弧面的压力大小不变,总是等于物体的重力
B.物体对圆弧面的压力大小不断发生变化,但总是小于物体所受重力
C.物体受到的力F的大小不发生变化
D.物体受到的力F的大小逐渐变小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

在直径1.6m的圆柱体一端截出一圆锥,如下图所示,在看到剖面上,三角形的三边之比为3:4:5, 圆柱体可绕其中心对称轴匀速旋转。将一小木块放置在斜面的中点,它与斜面间动摩擦力因素为0.25,若小木块保持在此位置不动,则圆柱体旋转的角速度应为多大.(g取10m/s2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,半径足够大的圆盘M水平放置,绕过其圆心的竖直轴OO′匀速转动,规定经过O点且水平向右为x轴正方向。在圆心O点正上方距盘面高为h=0.8m处有一个可间断滴水的容器,容器沿水平轨道与x轴平行的方向做匀速直线运动。每当一滴水刚好落到盘面上时容器正好滴下一滴水,且空中还有一滴水。则每一滴水离开容器后经__________s滴落到盘面上,要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线,圆盘转动的角速度ω应为__________rad/s。(g取10m/s2)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(18分).如图,阻值不计的光滑金属导轨MN和PQ水平放置,其最右端间距d为1m,左端MP,接有阻值r=4的电阻,右端NQ与半径R为2m的光滑竖直半圆形绝缘导轨平滑连接;一根阻值不计的长为L=1.2m,质量m=0.5kg的金属杆ab放在导轨的EF处,EF与NQ平行。在平面NQDC的左侧空间中存在竖直向下的匀强磁场B,平面NQDC的右侧空间中无磁场。现杆ab以初速度v0=12m/s向右在水平轨道上做匀减速运动,进入半圆形导轨后恰能通过最高位置CD并恰又落到EF位置;  (g取10m/s2)

求:(1)杆ab刚进入半圆形导轨时,对导轨的压力:
(2)EF到QN的距离;
(3)磁感应强度B的大小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在水平匀速转动的圆盘圆心正上方一定高度处,若向同一方向以相同速度每秒抛出N个小球,不计空气阻力,发现小球仅在盘边缘共有6个均匀对称分布的落点,则圆盘转动的角速度可能是(   )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在用电脑播放光碟时,光盘将绕其中心做匀速圆周运动。已知光盘的半径为r,光盘边缘上一点的线速度大小为v,则光盘转动的角速度为(     )
A.vrB.vr2C.v2rD.v/r

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,小球由细线AB、AC拉住静止,AB保持水平,AC与竖直方向成α角,此时AC对球的拉力为T1。现将AB线烧断,小球开始摆动,当小球返回原处时,AC对小球拉力为T2,则T1与T2之比为

A.1∶1                B.1∶cos2α   
C.cos2α∶1           D.sin2α∶cos2α

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

2008年9月25日21时10分“神舟七号”载人飞船发射升空,进入预定轨道绕地球自西向东做匀速圆周运动,运行轨道距地面343 km.绕行过程中,宇航员进行了一系列科学实验,实现了我国宇宙航行的首次太空行走.在返回过程中,9月28日17时30分返回舱主降落伞打开,17时38分安全着陆.下列说法正确的是(    )
A.飞船做圆周运动的圆心与地心重合
B.载人飞船轨道高度小于地球同步卫星的轨道高度
C.载人飞船绕地球作匀速圆周运动的速度略大于第一宇宙速度7.9 km/s
D.在返回舱降落伞打开后至着地前宇航员处于失重状态

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