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14.如图所示,光滑水平桌面上O处有一光滑的圆孔,一根轻绳一端系质量为m的小球,另一端穿过小孔拴一质量为M的木块.当m以某一角速度在桌面上作匀速圆周运动时,木块M恰能静止不动,这时小球圆周运动的半径为r,求此时小球作匀速圆周运动的角速度为多大?

分析 m做匀速圆周运动,靠拉力提供向心力,而拉力等于M的重力,结合牛顿第二定律求出小球做圆周运动的角速度大小.

解答 解:对小球,根据牛顿第二定律得:F=mrω2
而F=Mg,
联立两式解得:ω=$\sqrt{\frac{Mg}{mr}}$.
答:小球做匀速圆周运动的角速度为$\sqrt{\frac{Mg}{mr}}$.

点评 解决本题的关键知道绳子的拉力提供m做圆周运动的向心力,结合M受力分析列出受力平衡方程进行求解,注意研究对象的灵活选择.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

4.如图所示,质量为m、边长为L的等边三角形abc导线框悬挂于水平轻杆一端,离杆左端$\frac{1}{3}$处有固定转轴O,杆另一端通过细线连接地面.导线框处于磁感应强度为B的匀强磁场中,且与磁场垂直.当线圈中逆时针电流为I时,bc边所受安培力的大小及方向是BIL 向上;接地细线对杆的拉力为$\frac{mg}{2}$.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

5.MN是电场中的一条电场线,如图(甲)所示.若将一负电荷从M点处由静止开始释放,负电荷由M到N的运动过程中的速度图象如图(乙)所示,由图可知(  )
A.电场线由M指向NB.电场线由N指向M
C.M点的电场强度比N点的电场强度小D.M点的电场强度比N点的电场强度大

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

2.对于在地球上的物体所受的重力和地球对它的引力的关系,下列说法中正确的是(  )
A.这两个力是同一个力
B.在忽略地球的自转影响时,重力就是定值,与物体所处的高度和纬度都无关
C.由于地球的自转,物体在纬度越高的地方,重力越大
D.由于物体随地球自转,则物体处在纬度越高的地方,重力越小

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

9.质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质木架上的A点和C点,如图所示,当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,绳a在竖直方向,绳b在水平方向,当小球运动到图示位置时,绳b被烧断的同时杆子停止转动,则(  )
A.小球仍在水平面内做匀速圆周运动
B.若角速度ω较小,小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动
C.无论角速度ω多大,小球都可以做匀速圆周运动
D.在绳b被烧断瞬间,a绳中张力突然减小

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

19.如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向.图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力,则(  )
A.a的水平速度比b的大B.b的初速度比c的大
C.a在空中飞行时间最长D.b和c的初速度相同

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

6.如图所示,线圈面积S=0.5m2,n=100匝的圆形线圈,处在如图所示的磁场内,磁感应强度随时间t变化的规律是B=0.2t,R=3Ω,C=10μF,线圈电阻r=2Ω,求:
(1)产生的感应电动势大小;
(2)感应电流的大小和方向;
(3)电容器的电荷量.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

3.如图所示,一圆柱形绝热容器竖直放置,通过绝热活塞封闭着27℃理想气体,活塞的质量为m0,横截面积为S;质量为2m0的一沙桶(里面没有沙)通过细绳与活塞相连,当活塞处于静止状态时,活塞与容器底部相距h0,已知大气压强为P0,重力加速度为g,
求:(Ⅰ)理想气体的压强p;
(Ⅱ)通过电热丝缓慢给气体加热一段时间,使活塞缓慢移动,且使理想气体的温度上升到77℃;再保持理想气体的温度不变,不停地向沙桶中加沙子,使活塞缓慢移动,当沙子、桶的质量和为4m0时,活塞离容器底部的高度.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

8.在做“验证力的平行四边形法则”的试验时:
(1)下列叙述正确的是AD
A.同一次实验过程,结点的位置必须都拉到同一位置O点,不能随意变动
B.用两只弹簧测力计拉橡皮条时,应使两细绳之间的夹角总为90°,以便于算出合力的大小
C.力的夹角越大越好
D.必须使分力与合力在同一平面内
(2)如果实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图;
图乙中的F与F?两力中,方向一定沿AO方向的是F′;
(3)一直两共点力F1=4.0N,F2=4.0N,两力之间夹角为60°,请你利用“力的平行四边形法则”计算这两个力的合力,合力大小为为$4\sqrt{3}$N(保留根号).

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同步练习册答案