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【题目】长度L=1.0 m的轻杆OAA端连接有一质量m=2.0 kg的小球,如图所示,现在外界干预下保证小球以O点为圆心在竖直平面内做匀速圆周运动,计算时g10 m/s2,计算结果可用根式表示。问:

(1)转动到最高点时,为使轻杆和小球之间的作用力是零,小球转动的角速度是多少?

(2)调节转动的角速度使小球在最低点受到杆的作用力是在最高点受到杆的作用力的5倍,此时小球转动的角速度?

【答案】(1)rad/s(2)

【解析】

(1)在最高点,小球不受杆的作用力,只有重力提供向心力,所以由牛顿第二定律得

解得

(2)若在最高点,小球和杆之间的作用力为拉力,设为F1、在最点的作用力为F2,根据题意可知,由牛顿第二定律在最高点

在最低点

解得

并代入已知量,得

若在最高点,小球和杆之间的作用力为压力,设为、在最点的作用力为,则,由牛顿第二定律在最高点

在最低点

解以上三个方程得

并代入已知量,得

综上所述,若在最高点,小球和杆之间的作用力为拉力,角速度为;若在最高点,小球和杆之间的作用力为压力,角速度为

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码,探究弹力与弹簧伸长量的关系。下表是该同学的实验数据.实验时弹簧始终未超过弹性限度。(g

(1)根据实验数据在坐标系中作出弹力F跟弹簧伸长量x关系的图象_____,并由图象可得弹力F跟弹簧伸长量x的关系是______________

(2)根据图象得到弹簧的劲度系数是___________________

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验:如图甲所示,用小锤打击弹性金属片,B球就水平飞出,同时A球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面;如图乙所示的实验:将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内,最下端水平,把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放,滑道2与光滑水平板连接,则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2,这两个实验说明(  )

A.甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动

B.乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动

C.不能说明上述规律中的任何一条

D.甲、乙二个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】关于圆周运动,下列说法正确的是(  )

A.速率变化的圆周运动是变加速运动,而匀速圆周运动是匀加速运动

B.当转速一定时,向心加速度与半径成正比

C.做圆周运动的物体,所受的合外力一定指向圆心

D.物体在始终与速度垂直的力作用下,可能做匀速圆周运动

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】PQ为一根足够长的绝缘细直杆,处于竖直的平面内,与水平夹角为θ斜放,空间充满磁感应强度B的匀强磁场,方向水平如图所示.一个质量为m,带有负电荷的小球套在PQ杆上,小球可沿杆滑动,球与杆之间的摩擦系数为μμ<tanθ),小球带电量为q.现将小球由静止开始释放,试求小球在沿杆下滑过程中(重力加速度为g):

(1)小球最大加速度为多少? 此时小球的速度是多少?

(2)下滑过程中,小球可达到的最大速度为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一质量为M的圆环套在一根粗糙的水平横杆上,圆环通过轻绳和质量为m的物块相连,物块在水平向右的风力作用下偏离竖直方向一定的角度(如图中虚线位置所示)。现风力发生变化使物块偏离到图中实线位置(缓缓移动),但圆环仍然不动,在这一过程中,水平风力大小F、绳子上的张力大小FT、横杆对圆环的摩擦力大小f、横杆对圆环的支持力大小FN变化情况正确的是(  )

A.F逐渐变大,FT逐渐变大

B.F逐渐变大,FT逐渐变小

C.f逐漸变大,FN保持不变

D.f保持不变,FN逐渐变小

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】质量为m=4kg的小物块静止于粗糙水平地面上.现用F=12N的水平恒力拉动小物块,经过时间t=2s,小物块运动了x0=4m的距离,取g=10m/s2.求:

(1)物块受到的重力G的大小;

(2)物快做匀加速运动加速度a的大小;

(3)物块与地面间的动摩擦因数μ的大小.

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【题目】如图所示,虚线是用实验方法描绘出的某一静电场的一簇等势线及其电势的值,一带电粒子只在电场力作 用下飞经该电场时,恰能沿图中的实线从 A 点飞到 C 点,则下列判断正确的是

A.粒子带负电

B.粒子在 A 点的电势能大于在 C 点的电势能

C.A 点的加速度大于 C 点的加速度

D.粒子从 A 点到 B 点电场力所做的功大于从 B 点到 C 点电场力所做的功

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【题目】下列有关水的热学现象和结论说法正确的是

A. 常温下一个水分子的体积大约为

B. 零摄氏度的水比等质量零摄氏度的冰的分子势能大

C. 水面上的表面张力的方向与水面垂直并指向液体内部

D. 一滴墨水滴入水中最终混合均匀,是因为碳粒受重力的作用

E. 被踩扁但表面未开裂的乒乓球放入热水中浸泡,在其恢复原状的过程中球内气体会从外界吸收热量

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同步练习册答案