【題目】如圖是一種帶有旋轉(zhuǎn)掛件的兒童玩具，其掛件運(yùn)動(dòng)可簡(jiǎn)化為物理學(xué)中的圓錐擺模型，如圖所示，兩個(gè)掛件均視為質(zhì)點(diǎn)，由不同長(zhǎng)度的輕質(zhì)細(xì)線懸掛，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)兩掛件以相同的轉(zhuǎn)速n=1r/s在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，假設(shè)掛件A、B的繩長(zhǎng)分別為0.4m和0.5m，計(jì)算時(shí)取，求：

（1）兩繩與豎直方向的夾角的余弦值分別為多少？

（2）A、B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的平面距離懸掛點(diǎn)的距離差為多少？

【答案】（1）； （2）0

【解析】試題分析：根據(jù)牛頓第二定律求出高度結(jié)合三角函數(shù)即可求出兩繩與豎直方向的夾角的余弦值；由上問(wèn)求出高度后即可求出高度差。

（1）設(shè)A質(zhì)量m1，繩長(zhǎng)度為L1，運(yùn)動(dòng)平面距離懸掛點(diǎn)h1，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r1，繩子與豎直方向的夾角為θ1，根據(jù)牛頓第二定律可得：m1gtanθ1=4π2n2r1m1

其中：r1=h1tanθ1

解得：

可得余弦值為：

同理對(duì)B：根據(jù)牛頓第二定律可得：m2gtanθ2=4π2n2r2m2

其中：r2=h2tanθ2

解得：

可得余弦值為：

（2）由上可知高度差：Δh=h1-h2=0.2m5-0.25m=0

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在汽缸內(nèi)，如圖所示水平放置．活塞的質(zhì)量m＝20 kg，橫截面積S＝100 cm2，活塞可沿汽缸壁無(wú)摩擦滑動(dòng)但不漏氣，開(kāi)始時(shí)汽缸水平放置，活塞與汽缸底的距離L1＝12 cm，離汽缸口的距離L2＝3 cm．外界氣溫為27 ℃，大氣壓強(qiáng)為1．0×105 Pa，將汽缸緩慢地轉(zhuǎn)到開(kāi)口向上的豎直位置，待穩(wěn)定后對(duì)缸內(nèi)氣體逐漸加熱，使活塞上表面剛好與汽缸口相平，取g＝10 m/s2，求：

（1）此時(shí)氣體的溫度為多少？

（2）在對(duì)缸內(nèi)氣體加熱的過(guò)程中，氣體膨脹對(duì)外做功，同時(shí)吸收Q＝370 J的熱量，則氣體增加的內(nèi)能ΔU多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】測(cè)定壓力變化的電容式傳感器如圖所示，A為固定電極，B為可動(dòng)電極，組成一個(gè)電容大小可變的電容器�？蓜�(dòng)電極兩端固定，當(dāng)待測(cè)壓力施加在可動(dòng)電極上時(shí)，可動(dòng)電極發(fā)生形變，從而改變了電容器的電容�，F(xiàn)將此電容式傳感器連接到如圖所示的電路中，當(dāng)待測(cè)壓力增大時(shí)（ ）

A. 電容器的電容將增加

B. 電阻R中沒(méi)有電流

C. 電阻R中有從a流向b的電流

D. 電阻R中有從b流向a的電流

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】宇宙飛船進(jìn)行長(zhǎng)距離星際運(yùn)行時(shí)，不能再用化學(xué)燃料，可采用一種新型發(fā)動(dòng)機(jī)——離子發(fā)動(dòng)機(jī)，小型高效的離子發(fā)動(dòng)機(jī)所用燃料不到化學(xué)燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的1/10，它可以使太空中的航天器獲得動(dòng)力，進(jìn)而調(diào)整航天器的飛行姿態(tài)或飛行軌道。在離子發(fā)動(dòng)機(jī)中，由電極發(fā)射的電子射入稀有氣體（如氙氣），使其離子化，然后從靜止開(kāi)始經(jīng)電場(chǎng)加速后，從飛船尾部高速連續(xù)噴出，利用反沖使飛船本身得到加速。已知氙離子質(zhì)量為m，電荷為e，加速電壓為U ；從飛船尾部高速連續(xù)噴出氙離子質(zhì)量遠(yuǎn)小于飛船的質(zhì)量，求：

（1）飛船向后噴出的氙離子的速度大��；

（2）為了使飛船得到的反沖推力大小為F ，

①每秒需要向后噴射出氙的質(zhì)量；

②飛船向后噴出氙離子的功率。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在如圖所示的四種電場(chǎng)中，分別標(biāo)記有a、b兩點(diǎn)。其中a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，電場(chǎng)強(qiáng)度相同的是 (　　)

A. 甲圖中與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn)

B. 乙圖中兩等量異號(hào)電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)

C. 丙圖中兩等量同號(hào)電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點(diǎn)

D. 丁圖中勻強(qiáng)電場(chǎng)中的a、b兩點(diǎn)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】船在靜水中的速度與時(shí)間的關(guān)系如圖甲所示，河水的流速與船離河岸的距離的變化關(guān)系如圖乙所示，則（ ）

A. 船渡河的最短時(shí)間60s

B. 要使船以最短時(shí)間渡河，船在行駛過(guò)程中，船頭必須始終與河岸垂直

C. 船在河水中航行的軌跡是一條直線

D. 船在河水中的最大速度是5m/s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，現(xiàn)提供如下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置。請(qǐng)思考探究思路并回答下列問(wèn)題：

（1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取的做法是（_______）

A.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)

B.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)

C.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)

D.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)

（2）某學(xué)生在平衡摩擦力時(shí)，使得長(zhǎng)木板傾角偏大。他所得到的關(guān)系圖將是____________。（圖中是小車的加速度， 是細(xì)線作用于小車的拉力）

（3）消除小車與水平木板之間摩擦力的影響后，要用鉤碼總重力代替小車所受的拉力，此時(shí)鉤碼質(zhì)量m與小車總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的關(guān)系為__________；

（4）圖為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，已知實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率為50Hz。根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為______m/s2。(結(jié)果保留二位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，河的寬度為L，河水流速為，甲、乙兩船均以相同的靜水中速度同時(shí)渡河。出發(fā)時(shí)兩船相距，甲、乙船頭均與岸邊成60°角，且乙船恰好能直達(dá)正對(duì)岸的A點(diǎn)。則下列判斷正確的是

A. 甲船正好也在A點(diǎn)靠岸

B. 甲船在A點(diǎn)左側(cè)靠岸

C. 甲、乙兩船可能在未到達(dá)對(duì)岸前相遇

D. 甲、乙兩船同時(shí)到達(dá)對(duì)岸

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量分別為、的兩個(gè)物塊間用一輕彈簧連接，放在傾角為θ的粗糙斜劈上，物塊與斜劈間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，用平行于斜面、大小為F的拉力作用在上，使、一起向上作勻加速度運(yùn)動(dòng)，斜劈始終靜止在水平地面上，則

A. 彈簧的彈力為

B. 彈簧的彈力為

C. 地面對(duì)斜劈的摩擦力水平向左

D. 地面對(duì)斜劈的摩擦力水平向右

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案