如圖所示，一個(gè)光滑的圓錐體固定在水平桌面上，其軸線沿豎直方向，母線與軸線的夾角θ＝30°，一條長為l的繩，一端固定在圓錐體的頂點(diǎn)O，另一端系一個(gè)質(zhì)量為m的小球(視作質(zhì)點(diǎn))，小球以速率v繞圓錐體的軸線做水平勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則

(1)當(dāng)v1＝時(shí)，繩對(duì)小球的拉力多大？

(2)當(dāng)v2＝時(shí)，繩對(duì)小球的拉力多大？

（1）1.03mg；（2）2mg；

【解析】

試題分析：如圖(甲)所示，小球在錐面上運(yùn)動(dòng)，錐面對(duì)小球恰好無壓力時(shí)，重力mg和繩的拉力FT提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得mgtan30°＝

解得v0＝

(1)因v1<v0，所以此時(shí)小球與錐面接觸并產(chǎn)生彈力FN，受力情況如圖(乙)所示，則

FTsin30°－FNcos30°＝

FTcos30°＋FNsin30°＝mg

聯(lián)立解得FT＝1.03mg。

(2)因v2>v0，所以此時(shí)小球與錐面脫離，設(shè)繩與軸線的夾角為α，小球受力如圖(丙)所示，則

FTsinα＝ FTcosα＝mg 聯(lián)立解得FT＝2mg

考點(diǎn)：向心力、牛頓第二定律

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年河北省邯鄲市高三上學(xué)期1月份教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖，一正方形閉合線圈，從靜止開始下落一定高度后，穿越一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，線圈上、下邊始終與磁場(chǎng)邊界平行。自線圈開始下落到完全穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，線圈中的感應(yīng)電流I、受到的安培力F及速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系，可能正確的是

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年浙江省衢州市五校高三上學(xué)期期中聯(lián)考物理卷（解析版） 題型：選擇題

橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)，伸長量x與彈力F成正比，即F＝kx，k的值與橡皮筋未受到拉力時(shí)的長度L、橫截面積S有關(guān)，理論與實(shí)踐都表明k＝Y(jié)S/L，其中Y是一個(gè)由材料決定的常數(shù)，材料力學(xué)中稱之為楊氏模量。

（1）有一段橫截面是圓形的橡皮筋，應(yīng)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)量出它的楊氏模量Y的值。下表為橡皮筋受到的拉力F與伸長量x的實(shí)驗(yàn)記錄，請(qǐng)?jiān)趫D乙中作出F—x圖象.

拉力F/N

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

伸長量x/cm

1.60

3.20

4.80

6.40

8.00

（2）由以上實(shí)驗(yàn)可求出該橡皮筋的K值為­­­­­­­­­___________（保留兩位有效數(shù)字）。

（3）某同學(xué)在家中用三根相同的橡皮筋（遵循胡克定律）來探究合力的方法，如上圖所示，三根橡皮筋在O點(diǎn)相互連接，拉長后三個(gè)端點(diǎn)用圖釘固定在A、B、C三點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)中，可以通過刻度尺測(cè)量橡皮筋的長度來得到橡皮筋的拉力大小，并通過OA、OB、OC的方向確定三個(gè)拉力的方向，從而探究求其中任意兩個(gè)拉力的合力的方法。在實(shí)驗(yàn)過程中，下列說法正確的是（ ）

A．只需要測(cè)量橡皮筋的長度，不需要測(cè)出橡皮筋的原長

B．為減小誤差，應(yīng)選擇勁度系數(shù)盡量大的橡皮筋

C．以O(shè)B、OC為兩鄰邊作平行四邊形，其對(duì)角線必與OA在一條直線上且長度與OA相等

D．多次實(shí)驗(yàn)中即使O點(diǎn)不固定，也可以探究求合力的方法

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年天津市高三上學(xué)期月考（三）物理卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（16分）如圖甲所示，光滑絕緣水平面上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)以虛線MN為左邊界，MN的左側(cè)有一質(zhì)量m=0.1kg，bc邊長L1=0.2m，電阻R=2Ω的矩形線圈abcd。t=0時(shí)，用一恒定拉力F拉線圈，使其由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間1 s，線圈的bc邊到達(dá)磁場(chǎng)邊界MN，此時(shí)立即將拉力F改為變力，又經(jīng)過1s，線圈恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，線圈中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示．求：

（1）求線圈bc邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v1；

（2）寫出第2 s內(nèi)變力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系式;

（3）若從開始運(yùn)動(dòng)到線圈完全進(jìn)入磁場(chǎng)，線圈中產(chǎn)生的熱量為0.0875J，求此過程拉力所做的功。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年天津市高三上學(xué)期月考（三）物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖，兩根長直導(dǎo)線豎直插入光滑絕緣水平桌面上的M、N兩小孔中，O為M、N連線中點(diǎn)，連線上a、b兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱．導(dǎo)線均通有大小相等、方向向上的電流．已知長直導(dǎo)線在周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，式中k是常數(shù)、I是導(dǎo)線中電流、r為點(diǎn)到導(dǎo)線的距離．一帶正電的小球以初速度v0從a點(diǎn)出發(fā)沿連線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)．關(guān)于上述過程，下列說法正確的是（ ）

①小球先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng) ②小球一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)

③小球?qū)ψ烂娴膲毫ο葴p小后增大 ④小球?qū)ψ烂娴膲毫σ恢痹谠龃?/p>

A．①③ B．①④ C．②③ D．②④

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年江西省南昌市高三上學(xué)期第二次月考物理卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

（1）小明同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室去做《驗(yàn)證力的平行四邊形定則》的實(shí)驗(yàn)時(shí)看見實(shí)驗(yàn)桌上有一把20分度的游標(biāo)卡尺，他立即用游標(biāo)卡尺測(cè)量了鋼筆套的長度，如圖（a）所示，則鋼筆套的長度為____ _mm．

（2）隨后小明開始做《驗(yàn)證力的平行四邊形定則》的實(shí)驗(yàn)，在水平放置的木板上墊上一張白紙，把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn)，橡皮條的另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩套，如圖（b）所示。先用兩個(gè)彈簧秤鉤住細(xì)繩套，互成角度拉橡皮條使之伸長，結(jié)點(diǎn)被拉到某一位置O，此時(shí)記下兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F1和F2和兩細(xì)繩的方向.請(qǐng)完成下列問題：

①F1的讀數(shù)如圖（c）所示（只畫出了彈簧秤的一部分）則F1=_______N.

②小明再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)鉤住細(xì)繩套把橡皮條拉長，應(yīng)該使結(jié)點(diǎn)拉到________ _______，記下彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，并記下 ．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年江西省南昌市高三上學(xué)期第二次月考物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，在一次空地演習(xí)中，離地H高處的飛機(jī)以水平速度υ1（相對(duì)地）發(fā)射一顆炮彈欲轟炸地面目標(biāo)P，設(shè)炮彈做平拋運(yùn)動(dòng)，反應(yīng)靈敏的地面攔截系統(tǒng)同時(shí)以速度υ2豎直向上發(fā)射炸彈攔截。設(shè)炸彈做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，攔截系統(tǒng)與飛機(jī)的水平距離為s，在炸彈上升過程中攔截成功，不計(jì)空氣阻力。則υ1、υ2的關(guān)系應(yīng)滿足（ ）

A.υ1＝υ2 B.υ1＝υ2 C.υ1＝υ2 D.υ1＝υ2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年重慶市高二上學(xué)期第三次月考物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，將平行板電容器兩極板分別與電池正、負(fù)極相接，兩極板間一帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)貼著下極板插入一定厚度的金屬板，則在插入過程中下列選項(xiàng)正確的是（ ）

A.電容器的帶電荷量不變

B.電路將有順時(shí)針方向的短暫電流

C.帶電液滴仍將靜止

D.帶電液滴將向上做加速運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年山東省青島市高三上學(xué)期期末考試物理卷（解析版） 題型：選擇題

在物理學(xué)的發(fā)展過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了人類歷史的進(jìn)步。下列敘述正確的是

A．庫侖提出了用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)的方法

B．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電與磁的聯(lián)系

C．伽利略根據(jù)小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和理想實(shí)驗(yàn)，提出了慣性的概念

D．開普勒認(rèn)為只有在一定的條件下，彈簧的彈力才與彈簧的形變量成正比

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案