4．如圖所示，光滑桿上套一質(zhì)量為m的小球，桿與豎直方向成θ角，光滑桿繞豎直軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求小球沿桿上升的距離．

分析 小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由重力和桿的支持力的合力充當(dāng)向心力，根據(jù)向心力公式求解轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，再根據(jù)幾何關(guān)系求解上升的距離．

解答 解：小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由重力和桿的支持力的合力充當(dāng)向心力，則有：
$\frac{mg}{tanθ}=m{ω}^{2}r$
解得：r=$\frac{g}{{ω}^{2}tanθ}$，
根據(jù)幾何關(guān)系可知，小球沿桿上升的距離s=$\frac{r}{sinθ}$=$\frac{g}{{ω}^{2}tanθsinθ}$
答：小球沿桿上升的距離為$\frac{g}{{ω}^{2}tanθsinθ}$．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵要正確對(duì)小球受力分析，搞清圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，并能結(jié)合幾何關(guān)系求解，難度適中．

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：多選題

14．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一不計(jì)電阻的矩形線(xiàn)圈，繞垂直磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生如圖甲所示的正弦交流電，把該交流電接在圖乙中理想變壓器的A、B兩端，電壓表和電流表均為理想電表，Rt為熱敏電阻（溫度升高時(shí)其電阻減�。�，R為定值電阻．下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．在t=0.01 s末，矩形線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)方向垂直
B．變壓器原線(xiàn)圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=36$\sqrt{2}$sin50πt（V）
C．Rt處溫度升高時(shí)，電壓表V1、V2示數(shù)的比值不變
D．Rt處溫度升高時(shí)，電流表的示數(shù)變大，變壓器輸入功率變大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

15．如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和B，分別用線(xiàn)懸在等高的O1、O2兩點(diǎn)，A球的懸線(xiàn)比B球的懸線(xiàn)長(zhǎng)，把兩球的懸線(xiàn)拉到水平后將小球無(wú)初速度的釋放，則經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí) （ 以懸點(diǎn)O為零勢(shì)能點(diǎn) ）（　�。�
A．A球的速度等于B球的速度B．A球的動(dòng)能小于B球的動(dòng)能
C．A球的機(jī)械能等于B球的機(jī)械能D．A球的機(jī)械能小于B球的機(jī)械能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

12．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線(xiàn)框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞與磁感線(xiàn)垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖甲所示，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，則下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．t=0.01s時(shí)穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量最小
B．t=0.01s時(shí)穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量變化率最大
C．該線(xiàn)框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為100π
D．電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為22V時(shí)，線(xiàn)圈平面與中性面的夾角可能為45°

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

19．質(zhì)量為2kg的由靜止開(kāi)始，從半徑為4米的$\frac{1}{4}$圓弧形斜面頂端滑下，到達(dá)斜面底端時(shí)的速度為6m•s-1，則整個(gè)過(guò)程摩擦力做功為-44J．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

5．如圖甲所示，一固定的矩形導(dǎo)體線(xiàn)圈水平放置，匝數(shù)n=100匝，面積S=0.04m2，總電阻r=1.0Ω，在線(xiàn)圈所在空間內(nèi)存在著與線(xiàn)圈平面垂直的均勻分布的磁場(chǎng)，變化規(guī)律如圖乙，線(xiàn)圈的兩端接一只電阻R=9.0Ω小燈泡，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值得表達(dá)式為e=nBmS$\frac{2π}{T}$cos$\frac{2π}{T}$t，其中Bm為磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值，T為磁場(chǎng)變化的周期，不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化，求：

（1）流經(jīng)燈泡的電流的最大值Im；
（2）小燈泡消耗的電功率P；
（3）在磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化的$\frac{T}{4}$～$\frac{T}{2}$時(shí)間段，通過(guò)小燈泡的電荷量q．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

12．要測(cè)量某種合金的電阻率．
（1）若合金絲長(zhǎng)度為L(zhǎng)，直徑為D，阻值為R，則其電阻率ρ=$\frac{πR{D}^{2}}{4L}$．用螺旋測(cè)微器測(cè)合金絲的直徑如圖甲所示，讀數(shù)為0.650mm．

（3）閉合S1，當(dāng)S2處于位置a時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U1=1.35V，I1=0.30A；當(dāng)S2處于位置b時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U2=0.92V，I2=0.32A．根據(jù)以上測(cè)量數(shù)據(jù)判斷，當(dāng)S2處于位置b（選填“a”或“b”）時(shí)，測(cè)量相對(duì)準(zhǔn)確，測(cè)量值Rx=2.9Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

9．某同學(xué)利用如圖1所示的裝置測(cè)量重力加速度g的值，如果一個(gè)半徑為R的盛有密度為ρ的液體的開(kāi)口圓柱形容器以轉(zhuǎn)速n作勻速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，那么，原始的水平液面就變成了凹面，其頂點(diǎn)為y=$\frac{（2πn）^{2}{R}^{2}}{4g}$（見(jiàn)圖1），如果用一垂直平面通過(guò)其旋轉(zhuǎn)軸去切該容器，液面曲線(xiàn)是一個(gè)拋物線(xiàn)，其公式為：y=$\frac{（2πn）^{2}{R}^{2}}{4g}$-$\frac{（2πn）^{2}{x}^{2}}{2g}$．
實(shí)驗(yàn)時(shí)保持圓柱形容器的轉(zhuǎn)速n=100r/min，并測(cè)量出液面曲線(xiàn)在圖2中坐標(biāo)中的一組（x，y）參數(shù)，如表所示：（圓柱形容器內(nèi)半徑R=0.1m）
x/m2.0×10-22.5×10-23.0×10-23.5×10-24.0×10-24.5×10-2
y/m2.56×10-22.45×10-22.24×10-22.24×10-21.88×10-21.65×10-2
（1）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出圖所示的擬合直線(xiàn)，圖中縱軸表示x2，橫軸表示y．
（2）由擬合直線(xiàn)得到重力加速度g的值為9.842．
（3）若液體的密度偏大，重力加速度g的測(cè)量值不變．（選填：“偏大”、“偏小”或“不變”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

10．如圖，在直角坐標(biāo)平面的第一象限內(nèi)有垂直x軸放置的電子發(fā)射裝置，該裝置能沿x軸負(fù)向發(fā)射各種速率的電子，若在y＞0的區(qū)域內(nèi)各處加上沿y軸方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)或垂直坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不計(jì)電子重力及電子間的相互作用，有電子達(dá)到坐標(biāo)原點(diǎn)0處，則（　�。�
A．若加電場(chǎng)，不同處發(fā)射的電子到達(dá)O點(diǎn)的時(shí)間可能相等
B．若加電揚(yáng)，不同處發(fā)射的電子到達(dá)0點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能可能相等
C．若加磁場(chǎng)，不同處發(fā)射的電子到達(dá)0點(diǎn)的時(shí)間可能相等
D．若加磁場(chǎng)，不同處發(fā)射的電子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能可能相等

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