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【题目】如图所示,两轻绳系一个质量为m的小球,两绳的另一端分别固定于轴的A、B两处,上面的绳长l=2 m,两绳都拉直时与轴夹角分别为30°和45°,则小球随轴转动的角速度ω满足什么条件时,两绳始终被拉直.(g取10 m/s2,结果保留两位有效数字

【答案】24 rad/s≤ω≤32 rad/s

【解析】

试题分析:ω由0逐渐增大时,将出现两个临界值当绳BC恰好被拉直但无拉力时,小球受重力mg、绳AC的拉力F1,如图所示

设此时的角速度为ω1,由牛顿第二定律得mgtan30°=mωlsin30°

代入数据解得ω1=24 rad/s

当绳AC恰好被拉直但无拉力时,小球受重力mg、绳BC的拉力F2,设此时的角速度为ω2由牛顿第二定律得mgtan45° lsin30°

代入数据解得ω2=32 rad/s

可见,要使两绳始终被拉直,ω必须满足条件24 rad/s≤ω≤32 rad/s

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】相距l=15 m的足够长金属导轨竖直放置,质量为m1=1 kg的金属棒ab和质量为m2=027 kg的金属棒cd均通过棒两端的小环水平地套在金属导轨上,如图a所示,虚线上方磁场方向垂直纸面向里,虚线下方磁场方向竖直向下,两处磁场磁感应强度的大小相同。ab棒光滑,cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=075,两棒总电阻为18 Ω,导轨电阻不计。ab棒在方向竖直向上,大小按图b所示规律变化的外力F作用下,从静止开始沿导轨匀加速运动,同时cd棒也由静止释放。重力加速度g取10 m/s2

1求出磁感应强度B的大小和ab棒加速度大小;

2已知在2 s内外力F做功40 J,求此过程中两金属棒产生的总焦耳热;

3求出cd棒达到最大速度所需的时间。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】我国发射神舟号飞船时,先将飞船发送到一个椭圆轨道上,其近地点M距地面200km,远地点N距地面340km.进入该轨道正常运行时,通过MN点时的速率分别是v1v2.当某次飞船通过N点时,地面指挥部发出指令,点燃飞船上的发动机,使飞船在短时间内加速后进入离地面340km的圆形轨道,开始绕地球做匀速圆周运动.这时飞船的速率为v3.比较飞船在MNP三点正常运行时(不包括点火加速阶段)的速率大小和加速度大小,下列结论正确的是()

A. v1v3v2a1a3a2

B. v1v3v2a1a2=a3

C. v1v2=v3a1a2a3

D. v1v2v3a1a2=a3

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一探险队员在探险时遇到一山沟,山沟的一侧竖直,另一侧的坡面呈抛物线形状。此队员从山沟的竖直一侧,以速度v0沿水平方向跳向另一侧坡面。如图所示,以沟底的O点为原点建立坐标系Oxy。已知,山沟竖直一侧的高度为h,坡面的抛物线方程为y=,探险队员的质量为m。人视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g

1)求此人落到坡面时的动能;

2)此人水平跳出的速度为多大时,他落在坡面时的动能最小?动能的最小值为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】避险车道是避免恶性交通事故的重要设施,由制动坡床和防撞设施等组成,如图竖直平面内,制动坡床视为水平面夹角为θ的斜面一辆长12m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床,当车速为23m/s时,车尾位于制动坡床的低端,货物开始在车厢内向车头滑动,当货物在车厢内滑动了4m时,车头距制动坡床顶端38m,再过一段时间,货车停止已知货车质量是货物质量的4倍,货物与车厢间的动摩擦因数为04;货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的044倍货物与货车分别视为小滑块和平板,取cosθ=1,sinθ=01,g=10m/s2求:

1货物在车厢内滑动时货车加速度的大小和方向;

2制动坡床的长度

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,静止在水平地面上的物块A,受到水平向右的拉力F作用,F与时间t的关系如图乙所示,设物块与地面的静摩擦力最大值fm与滑动摩擦力大小相等,则( )

A. 0t1时间内F的功率逐渐增大

B. t2时刻物块A的加速度最大

C. t2时刻后物块A做反向运动

D. t3时刻物块A的动能最大

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一辆小汽车在一段平直的公路上做匀加速直线运动,AB是运动过程中经过的两点。已知汽车经过A点时的速度为1m/s,经过B点时的速度为7m/s。则汽车从AB的运动过程中,下列说法正确的是( )

A. 汽车经过AB位移中点时速度是4m/s

B. 汽车经过AB中间时刻的速度是5m/s

C. 汽车前一半时间发生位移是后一半时间发生位移的一半

D. 汽车前一半位移所用时间是后一半位移所用时间的2

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一质点在x轴上运动,它在连续第n秒末所对应的坐标记录在如下表格中,则下列说法正确的是(

t/s

0

1

2

3

4

5

x/m

0

5

4

3

8

2

A. 4s内的位移大小最大 B. 2s内的位移最大

C. 3s内的路程为2m D. 5s内的位移大小最小

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】下列说法不正确的是:(

A. 只要有电荷的存在,其周围就存在电场

B. 电场是一种不依赖我们的感觉而客观存在的特殊物质

C. 电场最基本特性是对处在其中的电荷有力的作用

D. 电场中各点的场强大小相等的电场是匀强电场

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