13.如圖所示,有一內(nèi)壁光滑的試管裝有質(zhì)量為1g的小球,試管的開口端封閉后安裝在水平軸O上,轉(zhuǎn)動軸到管底小球的距離為5cm,讓試管在豎直平面內(nèi)做勻速轉(zhuǎn)動.當轉(zhuǎn)動軸達某一轉(zhuǎn)速時,試管底部受到小球的壓力的最大值為最小值的3倍,則此時角速度多大?

分析 當小球在最低點時,小球?qū)艿椎膲毫ψ畲,在最高點時,小球?qū)艿椎膲毫ψ钚,根?jù)牛頓第二定律,通過壓力的關(guān)系,求出角速度的大小.

解答 解:轉(zhuǎn)至最低點時,小球?qū)艿讐毫ψ畲;轉(zhuǎn)至最高點時,小球?qū)艿讐毫ψ钚,最低點時管底對小球的支持力F1應(yīng)是最高點時管底對小球支持力F2的3倍,即
F1=3F2…①
根據(jù)牛頓第二定律,最低點:F1-mg=mrω2 …②
最高點:F2+mg=mrω2…③
聯(lián)立三式,代入數(shù)據(jù)解得:ω=20rad/s…④
答:此時角速度是20 rad/s.

點評 解決本題的關(guān)鍵知道向心力的來源,結(jié)合牛頓第二定律進行求解,知道在最高點壓力最小,在最低點壓力最大.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.萬有引力和庫侖力有類似的規(guī)律,有很多可以類比的地方.已知引力常量為G,靜電力常量為k.
(1)用定義靜電場強度的方法來定義與質(zhì)量為M的質(zhì)點相距r處的引力場強度EG的表達式;
(2)質(zhì)量為m、電荷量為e的電子在庫侖力的作用下以速度v繞位于圓心的原子核做勻速圓周運動,該模型與太陽系內(nèi)行星繞太陽運轉(zhuǎn)相似,被稱為“行星模型”,如圖(1).已知在一段時間內(nèi),電子走過的弧長為s,其速度方向改變的角度為θ(弧度).求出原子核的電荷量Q;
(3)如圖(2),用一根蠶絲懸掛一個金屬小球,質(zhì)量為m,電荷量為-q.懸點下方固定一個絕緣的電荷量為+Q的金屬大球,蠶絲長為L,兩金屬球球心間距離為R.小球受到電荷間引力作用在豎直平面內(nèi)做小幅振動.不計兩球間萬有引力,求出小球在庫侖力作用下的振動周期.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

4.如圖,光滑水平直軌道上有三個質(zhì)量均為m的物塊A、B、C.B的左側(cè)固定一輕彈簧(彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)最不計).設(shè)A以速度vo朝B運動,壓縮彈簧;當A、B速度相等時,B與C恰好相碰并粘接在一起,然后繼續(xù)運動.假設(shè)B和C碰撞過程時間極短.從A開始壓縮彈簧直至與彈簧分離的過程中,整個系統(tǒng)損失的機械能為$\frac{1}{16}m{{v}_{0}}^{2}$,彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能為$\frac{13}{48}m{{v}_{0}}^{2}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.一個單擺在地球表面做受迫振動,其共振曲線(振幅A與驅(qū)動力的頻率f的關(guān)系)如圖所示,則( 。
A.此單擺的固有周期約為0.5s
B.此單擺的擺長約為2m
C.若擺長減小,單擺的固有頻率也減小
D.若擺長增大,共振曲線的峰將向左移動

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.一質(zhì)點從某高度以一定的水平初速度水平拋出,經(jīng)過2s的時間落地,此時其速度方向與水平方向的夾角變成450,已知:sin45°=$\frac{\sqrt{2}}{2}$,cos45°=$\frac{\sqrt{2}}{2}$,取g=10m/s2.試求:
(1)質(zhì)點做平拋運動的初速度大;
(2)全過程中質(zhì)點從拋出點到落地點的位移?(答案可用根式表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.如圖所示,一條形磁鐵用細線懸掛在天花板上,金屬環(huán)水平固定放置在其正下端,現(xiàn)將細線剪斷,在條形磁鐵穿過圓環(huán)的過程中,條形磁鐵與圓環(huán)( 。
A.始終相互吸引B.始終相互排斥
C.先相互吸引,后相互排斥D.先相互排斥,后相互吸引

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.關(guān)于電磁波,以下說法正確的是(  )
A.電磁波是由變化的電場和磁場組成的縱波
B.要有效地發(fā)射電磁波,振蕩電路必須有足夠大的振蕩周期
C.調(diào)制可以使電磁波隨各種信號而改變,而調(diào)諧和解調(diào)是電磁波接收中兩個非常必要的環(huán)節(jié)
D.如果把電磁波按照頻率從高到低排序,依次為:γ射線、X射線、紫外線、紅外線、可見光、無線電波

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.帶有乒乓球發(fā)射機的乒乓球臺如圖所示.水平臺面的長和寬分別為L1、L2,中間球網(wǎng)高度為h,發(fā)射機安裝于臺面高度為3h,不計空氣的作用,重力加速度大小為g,若乒乓球的發(fā)射速率v在其范圍內(nèi),通過選擇合適的方向,就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺面上,則v的取值范圍是( 。
A.$\frac{{L}_{1}}{2}$$\sqrt{\frac{g}{6h}}$<v<L1$\sqrt{\frac{g}{6h}}$B.$\frac{{L}_{1}}{4}$$\sqrt{\frac{g}{h}}$<v<$\frac{1}{2}$$\sqrt{\frac{(4{L}_{1}^{2}+{L}_{2}^{2})g}{6h}}$
C.$\frac{{L}_{1}}{2}$$\sqrt{\frac{g}{6h}}$<v<$\frac{1}{2}$$\sqrt{\frac{(4{L}_{1}^{2}+{L}_{2}^{2})g}{6h}}$D.$\frac{{L}_{1}}{4}$$\sqrt{\frac{g}{h}}$<v<$\sqrt{\frac{(4{L}_{1}^{2}+{L}_{2}^{2})g}{6h}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.公交一卡通(IC卡)內(nèi)部有一個特定頻率的電磁波接收電路.公交車上的讀卡機(刷卡時“嘀”的響一聲的機器)向外發(fā)射某一特定頻率的電磁波.刷卡時,IC卡接收讀卡機發(fā)出的電磁波能量,驅(qū)動卡內(nèi)芯片進行數(shù)據(jù)處理和傳輸.下列說法正確的是( 。
A.僅當讀卡機發(fā)射電磁波的頻率與IC卡內(nèi)部接收電路的頻率相等時,IC卡才能有效工作
B.若讀卡機發(fā)射的電磁波頻率偏離IC卡內(nèi)部接收頻率,則IC卡中不會接收到電磁波
C.IC卡只能接收讀卡機發(fā)射的電磁波,而不能向讀卡機傳輸自身的數(shù)據(jù)信息
D.IC卡工作所需要的能量來源于卡內(nèi)的電池

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