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16.如图所示,用长为L的细绳拴住一个质量为m的小球,当小球在水平面内做匀速圆周运动时,细绳与竖直方向成θ角.
(1)对小球进行受力分析,画出受力分析图;
(2)求细绳对小球的拉力;
(3)小球做匀速圆周运动的周期.

分析 小球受重力和拉力两个力作用,靠两个力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出周期,根据平行四边形定则求出拉力的大小.

解答 解:(1)如图所示对小球进行受力分析如图所示:
(2)根据小球竖直方向上的合力等于零,有:Tcosθ=mg
得:T=$\frac{mg}{cosθ}$.
(3)轨道半径为Lsinθ,拉力和重力的合力提供向心力,有:F=mgtanθ=mlsinθ$({\frac{2π}{T})}^{2}$
解得:T=2π$\sqrt{\frac{lcosθ}{g}}$.
答:(1)小球的受力如图所示.
(2)细绳对小球的拉力为$\frac{mg}{cosθ}$.
(3)小球做匀速圆周运动周期为2π$\sqrt{\frac{lcosθ}{g}}$.

点评 本题是圆锥摆问题,关键是分析受力情况,确定向心力的来源.要注意小球圆周运动的半径不等于绳长.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

6.如图所示,ABCD是一个盆式容器,盆内侧壁与盆底BC的链接都是一段与BC相切的圆弧,BC为水平的,其距离d=0.40m.在边缘的高度为h=0.30m的A处放一个质量为m的小物件并让其从静止开始下滑.一直盆内侧壁是光滑的,而盆底BC与小物块间的动摩擦因数?=0.10.小物块在盆内来回滑动,最后停下来,则

(1)小物块第一次运动到CD内侧能达到的高度;
(2)小物块能在BC间往返几次,最终停的地点到B的距离为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

7.一个按正弦规律变化的交流电流的图象如图所示.根据图象可以知道
(1)该交流电流的频率是50Hz.
(2)该交流电流的有效值是14.14A.
(3)该交流电流的瞬时值表示式i=20sin100πt(A).
(4)当t=0.125T(周期),该电流的大小与其有效值相等.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

4.风洞实验室能产生大小和方向均可改变的风力.如图所示,在风洞实验室中有足够大的光滑水平面,在水平面上建立xOy直角坐标系.质量m=0.5kg的小球以初速度v0=0.40m/s从O点沿x轴正方向运动,在0~2.0s内受到一个沿y轴正方向、大小F1=0.20N的风力作用;小球运动2.0s后风力方向变为y轴负方向、大小变为F2=0.10N(图中未画出).试求:(结果请保留两位有效数字)
(1)2.0s末小球在Y方向的速度大小和2.0s内运动的位移大小?
(2)风力F2作用多长时间,小球的速度变为与初速度相同?
(3)小球回到X轴时的动能?

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

11.如图,AB平台末端有挡板,一个被压缩弹簧末端连接挡板,一端与一个质量为m=0.5kg的小球接触,小球一开始静止于A点,AB之间的距离S=1m,小球与平台动摩擦因素为u1=0.2,CD为半径等于r=0.4$\sqrt{2}$竖直放置的光滑细圆管,O为细圆管的圆心,CO与竖直线的夹角为45°;一上表面粗糙木板DE放在光滑水平面上,末端与光滑斜面DE通过长度可忽略的光滑圆弧连接.现释放弹簧,弹簧的弹性势能全部转化为小球的动能,从B点水平抛出,恰好能垂直于OC从C点进入细圆管,小球从进入小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F=5N的作用,当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失,能平滑的冲上粗糙长木板DE,已知DE的长度L=1m,斜面高度h=0.2m,DEF质量M=1.5kg.

(1)小球在B点水平抛出的初速度v0
(2)弹簧一开始具有的弹性势能;
(3)要使小球在EF上与M达到共同速度,求小球与长木板DE的动摩擦因素的取值范围.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

1.如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机.起重机保持恒定的功率将一质量为m的重物由静止开始将其竖直向上吊起,当重物上升的高度为h时,重物以vm开始匀速运动.重力加速度为g,摩擦及空气阻力忽略不计.求:
(1)起重机输出的功率.
(2)重物由静止开始上升h高度所需要的时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

8.AB为一弹性绳,设法在绳上传播一个脉冲的波,如图所示,当波从A向B传播时,绳上质点开始振动的速度方向是垂直AB向下,若当波从B向A传播时,绳上质点开始振动的速度方向是垂直AB向上.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

5.一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播.已知t=0时的波形如图所示,则(  )
A.波的周期为1s
B.x=0处的质点在t=0时向y轴负方向运动
C.x=0处的质点在t=$\frac{1}{4}$s时速度为0
D.x=0处的质点在t=$\frac{1}{8}$s时速度值最大

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6.2012年全国铁路新线铺轨将达到6366千米,火车在铁轨上转弯可以看做是做匀速圆周运动,火车速度提高易使外轨受损.为解决火车高速转弯时使外轨受损这一难题,你认为理论上可行的措施是(  )
A.仅减小弯道半径B.仅增大弯道半径
C.仅适当减小内外轨道的高度差D.仅适当增加内外轨道的高度差

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