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如图所示,质量分别为M和m的两个小球A、B套在光滑水平直杆P上,整个直杆被固定于竖直转轴上,并保持水平,两球间用劲度系数为K,自然长度为L的轻质弹簧连接在一起,左边小球被轻质细绳拴在竖直转轴上,细绳长度也为L,现欲使横杆P随竖直转轴一起在水平面内匀速转动,其角速度为ω,求当弹簧长度稳定后,细绳的拉力和弹簧的总长度各为多少?
设直杆匀速转动时,弹簧伸长量为x,
对A球有:FT-F=Mω2L
对B球有:F=mω2(2L+x)
F=Kx
解以上方程组可得:FT=Mω2L+
2mω2KL
K-mω2

x=
2mω2L
K-mω2

则弹簧的总长为:L′=L+
2mω2L
K-mω2
=
K+mω2
K-mω2
L

答:当弹簧长度稳定后,细绳的拉力为FT=Mω2L+
2mω2KL
K-mω2
,弹簧的总长度为
K+mω2
K-mω2
L
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汽车以恒定的速率通过一半径为10m的拱桥,如果要使汽车行驶至桥顶时对桥恰无压力,则汽车的速率应为(  )
A.5
2
m/s
B.10m/sC.15m/sD.2
5
m/s

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A、B、C三个物体放在旋转圆台上,相对静止,它们与圆台的最大静摩擦系数均为μ,如图所示,A和C的质量均为m,B质量为2m,A,B离轴的距离为R,C离轴的距离为2R,则当圆台旋转时(  )
A.若三物均未滑动,B受到的摩擦力比C受到的摩擦力大
B.圆台转速增大时,C比B先滑动
C.当圆台转速增大时,B比A先滑动
D.若三物均未滑动,C的向心加速度最大

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如图所示,质量为m的滑块从半径为R的光滑固定圆弧形轨道的a点滑到b点,下列说法中正确的是(  )
A.滑块所受的合外力的大小是不变的
B.滑块所受到支持力逐渐增大
C.向心力逐渐减小
D.向心加速度逐渐增大

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一个小物块从内壁粗糙的半球形碗边下滑,在下滑过程中由于摩擦力的作用,物块的速率恰好保持不变,如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.物块所受合外力为零
B.物块所受合外力越来越大
C.物块所受合外力大小保持不变,但方向时刻改变
D.物块所受摩擦力大小不变

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飞机在空中竖直平面内以υ=150m/s的速度表演特技飞行.如果飞行的圆半径R=1000m,当飞机在最高点和最低点位置时,质量为60kg的飞行员受到座位的压力或皮带的拉力各是多少?

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如图所示,一质量为m的小方块(可视为质点)系在一伸直的轻绳一端,绳的另一端固定在粗糙水平面上,绳长为r.给小方块一沿垂直轻绳的初速度v0,质点将在该水平面上以绳长为半径做圆周运动,运动一周后,其速率变为
v0
2
,则以下说法正确的是
(  )
A.如果初速度v0较小,绳的拉力可能为0
B.绳拉力的大小随物体转过的角度均匀减小
C.质点运动一周的时间为
8πr
3v0
D.质点运动一周克服摩擦力做的功为
3
8
mv02

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,物体P用两根长度相等不可伸长的细线系于竖直杆上,它们随杆转动,若转动角速度为ω,则下列说法错误的是(  )
A.ω只有超过某一值时,绳子AP才有拉力
B.线BP的拉力随ω的增大而增大
C.线BP的拉力一定大于线AP的拉力
D.当ω增大到一定程度时,线AP的拉力将大于BP的拉力

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