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3.一种玩具的结构如图所示,竖直放置的光滑圆环的半径为R=20cm,环上有一穿孔的小球m,小球仅能沿环做无摩擦滑动.如果圆环绕着通过环心的竖直轴O1O2以10rad/s的角速度旋转,则小球相对环静止时和环心O的连线与O1O2的夹角为(g取10m/s2)(  )
A.30°B.60°C.75°D.45°

分析 圆环绕着通过环心的竖直轴O1O2以10rad/s的角速度旋转,小球做圆周运动,重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力.根据牛顿第二定律列出表达式求出夹角θ

解答 解:小球转动的半径为Rsinθ,小球所受的合力垂直指向转轴,根据平行四边形定则,F=mgtanθ=mRsinθω2,解得θ=60°.
故选:B

点评 解决本题的关键搞清小球做圆周运动向心力的来源,知道匀速圆周运动的向心力由合力提供

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

13.一同学沿圆形操场从某点开始跑步.他发现,若保持匀速率,则用1分钟刚好跑完半圈.若从静止开始,保持速率均匀增加,也刚好用1分钟跑完半圈.若以原来的匀速率为起始速率,仍按同样的变化快慢程度保持速率均匀增加,则用多长时间跑完一圈.

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14.如图所示,两轮用皮带传动,没有打滑,A、B、C三点位置如图示,r1>r2,rC=r2,则关于这三点的线速度υ、角速度ω和向心加速度a的关系正确的是(  )
A.ωC>ωA>ωBB.vA=vB>vCC.aC>aA>aBD.aC=aB>aA

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(2)滑块与桌面摩擦而产生的内能.
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18.有一个1000匝的线圈,在0.4s内穿过它的磁通量从0.02Wb均匀增加到0.08Wb,如果线圈的电阻是10?,把它跟一个电阻为990?的电热器组成闭合电路时,求:
(1)线圈中的感应电动势的大小;
(2)通过电热器的电流的大小.

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8.如图所示,ab两条曲线为汽车a、b在同一条平直公路上的速度-时间图象,已知a、b曲线关于它们两交点的连线对称,且在t2时刻两车相遇,下列说法正确的是(  )
A.在t1~t2这段时间内,两车位移等大
B.在t1~t2这段时间内的相同时刻,a车与b车的加速度大小有可能不相等
C.t1时刻两车也相遇
D.t1时刻a车在后,b车在前

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15.如图所示,固定在水平面的平台上有一个半径为R的四分之一圆弧轨道AB,其末端B的切线水平,且与小平板车的上表面等高.小平板车质量为M,长为L,紧靠平台静止在水平面上.车的右端C固定一根轻弹簧.将一个质量为m的小滑块由圆弧轨道最高点A处无初速释放,小滑块从B点冲上小平板车.不计一切摩擦,重力加速度为g.求:
(1)小滑块从B点刚冲上小平板车时的速率vB
(2)小滑块冲上小平板车后,弹簧的最大弹性势能Ep
(3)小平板车最终的速度vc

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.在下列研究中,可以把物体看成质点的是(  )
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

13.一个如图所示的连通器,A、B两管的横截面积均为S,内盛密度为ρ的液体,液面高度差为h.若打开底部中央的阀门K,液体发生流动,最终两边液面相平齐.在这过程中液体的重力势能是减少(填增加、减少),变化了$\frac{1}{4}$ρgsh2

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