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如右图所示,将一根光滑的细金属棒折成“V”形,顶角为2θ,其对称轴竖直,在其中一边套上一个质量为m的小金属环P.

(1)若固定“V”形细金属棒,小金属环P从距离顶点O为x的A点处由静止自由滑下,则小金属环由静止下滑至顶点O需多长时间?
(2)若小金属环P随“V”形细金属棒绕其对称轴以每秒n转匀速转动时,则小金属环离对称轴的距离为多少?
(1)  (2)

试题分析:(1)设小金属环沿棒运动的加速度为a,滑至O点用时为t,由牛顿第二定律得
由运动学公式得
联立解得t=.
(2)设小金属环离对称轴的距离为r,由牛顿第二定律和向心力公式得

联立解得r=.
点评:本题主要考查了牛顿第二定律及匀速圆周向心力公式的直接应用,关键是对小球进行受力分析求出合力,难度不大,属于基础题.
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

如图,两个质量都为m的球A、B用轻绳连接,A球套在水平细杆上(球孔比杆的直径略大),对B球施加水平风力作用,结果A球与B球一起向右做匀速运动,此时细绳与竖直方向的夹角为θ.已知重力加速度为g,则

A.对B球的水平风力大小等于mgsinθ
B.轻绳的拉力等于mgcosθ
C.杆对A球的支持力等于2mg
D.杆与A球间的动摩擦因数等于tanθ

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

两个共点力Fl、F2大小不同,它们的合力大小为F,则(  )
A.F1、F2同时增大一倍,F也增大一倍
B.F1、F2同时增加10N,F也增加10N
C.F1增加10N,F2减少10N,F一定不变
D.若F1、F2中的一个增大,F不一定增大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,细线a和b的一端分别固定在水平地面上,另一端系一个静止在空气中的氢气球,细线与地面的夹角分别为30°和60°。a、b受到拉力分别为Ta和Tb;氢气球受到浮力F,则
A.Ta >TbB.Ta <Tb
C.F= TaD.F<Tb

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如右图所示,在小车中悬挂一小球,若偏角θ未知,而已知摆球的质量为m,小球随小车水平向左运动的加速度为 (取),则绳的张力为(  )
A.B.C.20mD.(

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如右图所示,倾角为30°的斜面体固定在地面上,光滑斜面上放一辆小车.一根弹性杆的一端固定在小车上,另一端固定一个重为2 N的小球.问:

(1)当由于外力作用使小车静止在斜面上时,杆对小球的弹力怎样?
(2)当小车由静止沿斜面下滑时,杆对小球的弹力又怎样?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一个物体受到两个力的作用,则 (   )
A.当两个力大小相等时,物体的加速度可能为零
B.当两个力大小相等时,物体所受合力一定为零
C.当两个力中一个较大时,物体的加速度一定与较大的力同方向
D.当两个力互相垂直时,物体的加速度最大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,人站在岸上通过定滑轮用绳牵引小船,若水的阻力恒定不变,则在船匀速靠岸的过程中(   )
A.绳的拉力不断增大B.小船受的浮力不断增大
C.绳的拉力不断减小D.小船受的浮力不断减小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,作用在物体上的同一平面内的四个共点力合力为零,若其中F2、F3、F4大小和方向保持不变,F­1逆时针方向转过900,而大小保持不变,则此物体所受的合力大小为(   )
A.F1B.2F2C.F1D.F1

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