如圖所示，裝置BO′O可繞豎直軸O′O轉動，可視為質點的小球A與兩細線連接后分別系于B、C兩點，裝置靜止時細線AB水平，細線AC與豎直方向的夾角θ＝37°。已知小球的質量m＝1 kg，細線AC長l＝1 m，B點距C點的水平和豎直距離相等。(重力加速度g取10 m/s2，sin37°＝，cos37°＝)

 

(1)若裝置勻速轉動的角速度為ω1時，細線AB上的張力為0而細線AC與豎直方向的夾角仍為37°，求角速度ω1的大��；

(2)若裝置勻速轉動的角速度ω2＝ rad/s，求細線AC與豎直方向的夾角。


 (1)當細線AB上的張力為0時，小球的重力和細線AC張力的合力提供小球圓周運動的向心力，有：

mgtan37°＝mωlsin37°

解得：ω1＝＝ rad/s

(2)當ω2＝ rad/s時，小球應該向左上方擺起，假設細線AB上的張力仍然為0，則：mgtanθ′＝mωlsinθ′

解得：cosθ′＝，

θ′＝53°

因為B點距C點的水平和豎直距離相等，所以，當θ′＝53°時，細線AB恰好豎直，且＝＝tan53°

說明細線AB此時的張力恰好為0，故此時細線AC與豎直方向的夾角為53°。

答案：(1) rad/s　(2)53°


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：


在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中（如圖）：

我們已經(jīng)知道，物體的加速度（a）同時跟合外力（F）和質量（m）兩個因素有關．要研究這三個物理量之間的定量關系的基本思路是先保持m不變，研究a與F的關系；再保持F不變，研究a與m的關系．

①某同學的實驗方案如圖所示，她想用沙和沙桶的總重力大小替代小車受到的合外力大小，為了減少這種做法而帶來的實驗誤差，你認為在實驗中應該采取的兩項措施是：

a．       ；b．     ．

②該同學利用實驗中打出的紙帶求加速度時，處理方案有兩種：

A．利用公式a=計算；      B．根據(jù)a=利用逐差法計算．

兩種方案中，你認為選擇方案   比較合理．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如果要測量國際單位制中規(guī)定的三個力學基本物理量，應該選用的儀器是(　　)

A. 米尺、彈簧測力計、秒表

B. 量筒、天平、秒表

C. 米尺、天平、秒表

D. 米尺、電子測力計、打點計時器

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示是傾角為45°的斜坡，在斜坡底端P點正上方Q點以速度v0水平向左拋出一個小球A，小球恰好能垂直落在斜坡上，運動時間為t1。小球B從同一點Q自由下落，下落至P點的時間為t2。不計空氣阻力，則t1與t2的比值為(　　)

A. 1∶2　　　　　　　              B. 1∶

C. 1∶3                                       D. 1∶

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


 “神九－天宮”組合體繞地球做圓周運動，速率為v，軌道離地面的高度為340 km�！吧裰劬盘枴憋w船連同三位宇航員的總質量為m，而測控通信由兩顆在地球同步軌道運行的“天鏈一號”中繼衛(wèi)星、陸基測控站、測量船以及北京飛控中心完成。已知地球半徑約為6400 km，下列描述正確的是(　　)

A. 組合體做圓周運動的周期約1.5 h

B. 組合體做圓周運動的線速度約8.0 km/s

C. 組合體做圓周運動的角速度比“天鏈一號”中繼衛(wèi)星的角速度大

D. 發(fā)射“神舟九號”飛船所需的能量是mv2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


物體在恒定阻力作用下，以某初速度在水平面上沿直線滑行直到停止。以a、Ek、x和t分別表示物體運動的加速度大小、動能、位移的大小和運動的時間。則以下各圖象中，能正確反映這一過程的是(　　)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動能定理”。如圖(甲)，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小。在水平桌面上相距50.0 cm的A、B兩點各安裝—個速度傳感器，記錄小車通過A、B時的速度大小。小車中可以放置砝碼。

(甲)

(1)實驗主要步驟如下： 

①測量出小車和拉力傳感器的總質量M′；把細線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路。

②將小車停在C點，釋放小車，小車在細線拉動下運動，記錄細線拉力及小車通過A、B時的速度。

③在小車中增加砝碼，或________，重復②的操作。

(2)下表是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中M是M′與小車中砝碼質量之和，|v－v|是兩個速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計算出動能變化量ΔE，F是拉力傳感器受到的拉力，W是F在A、B間所做的功。表格中的ΔE3＝________J，W3＝________ J。(結果保留三位有效數(shù)字)

次數(shù)

M/kg

|v－v|/

(m/s)2

ΔE/J

F/N

W/J

1

0.500

0.760

0.190

0.400

0.200

2

0.500

1.65

0.413

0.840

0.420

3

0.500

2.40

ΔE3

1.220

W3

4

1.000

2.40

1.20

2.420

1.21

5

1.000

2.84

1.42

2.860

1.43

(3)根據(jù)上表，我們在圖(乙)中的方格紙上作出ΔE－W圖線如圖所示，它說明了___________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________。

(乙)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


2013年暑假期間，某學校課題研究小組為了撰寫關于未知材料電阻率的實踐報告，設計了一個測量電阻率(被測電阻絲的阻值約為25 Ω)的實驗方案，可提供的器材有：

A. 電流表G，內阻Rg＝120 Ω，滿偏電流Ig＝3 mA

B. 電流表A，內阻約為0.2 Ω，量程為0～0.6 A

C. 螺旋測微器

D. 電阻箱R0(0～9999 Ω，0.5 A)

E. 滑動變阻器R(5 Ω，1 A)

F. 干電池組(3 V,0.05 Ω)

G. 一個開關和導線若干

他進行了以下操作：

(1)用螺旋測微器測量電阻絲的直徑，其示數(shù)部分如圖甲所示，則該次測量測得直徑d＝________mm；

甲

(2)把電流表G與電阻箱串聯(lián)改裝成電壓表使用，最大測量電壓為3 V，則電阻箱的阻值應調為R0＝________Ω；

(3)請用改造完的電壓表設計一個測量電阻率的實驗電路，根據(jù)提供的器材和實驗需要，請將圖乙中電路圖補畫完整；

乙

(4)實驗數(shù)據(jù)的測量與電阻率的計算：如果電阻絲的長度用L表示，電路閉合后，調節(jié)滑動變阻器的滑片到合適位置，電流表G的示數(shù)為I1，電流表A的示數(shù)為I2，請用已知量和測量量寫出計算電阻率的表達式ρ＝________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，三只燈泡均正常發(fā)光，現(xiàn)將滑動變阻器R的滑片向下移動，已知原線圈上的電壓及原、副線圈的匝數(shù)均不變，則下列說法中正確的是(　　)

A. 燈L3變暗

B. 燈L1和L2均變暗

C. 變壓器原線圈的輸入功率變大

D. 副線圈n2中的電流變大

查看答案和解析>>

同步練習冊答案