（14分）如圖所示，裝置BO′O可繞豎直軸O′O轉(zhuǎn)動，可視為質(zhì)點的小球A與兩細線連接后分別系于B、C兩點，裝置靜時細線AB水平，細線AC與豎直方向的夾角θ=37º。已知小球的質(zhì)量m=1kg，細線AC長L＝1m，B點距C點的水平和豎直距離相等。（重力加速度g取10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8）

（1）若裝置勻速轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動的角速度為ω2時，細線AB剛好豎直，且張力為0，求此時角速度ω2的大�。�
（3）裝置可以以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動，試通過計算在坐標圖中畫出細線AC上張力T隨角速度的平方ω2變化的關系圖像

（1） rad/s  （2）
（3）

解析試題分析：（1）細線AB上張力恰為零時有（3分）
解得    （1分）
（2）細線AB恰好豎直，但張力為零時，由幾何關系得 ：
      （1分）

此時   （3分）
（3）時，細線AB水平，細線AC上張力的豎直分量等于小球的重力
     （1分）
時細線AB松弛
細線AC上張力的水平分量等于小球做圓周運動需要的向心力
       （1分）
時，細線AB在豎直方向繃直，仍然由細線AC上張力的水平分量提供小球做圓周運動需要的向心力           （1分）
綜上所述 時，不變
時，    （1分）
關系圖象如圖所示     （2分）

考點：圓周運動

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

2013年2月16日，在加拿大城市溫哥華舉行的第二十一屆冬奧會花樣滑冰雙人自由滑比賽落下帷幕，中國選手申雪、趙宏博獲得冠軍．如右圖所示，如果趙宏博以自己為轉(zhuǎn)動軸拉著申雪做勻速圓周運動．若趙宏博的轉(zhuǎn)速為30 r/min，手臂與豎直方向夾角為60°，申雪的質(zhì)量是50 kg，她觸地冰鞋的線速度為4.7 m/s，則下列說法正確的是(　　)

A．申雪做圓周運動的角速度為2π rad/s
B．申雪觸地冰鞋做圓周運動的半徑約為2 m
C．趙宏博手臂拉力約是850 N
D．趙宏博手臂拉力約是500 N

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

在用高級瀝青鋪設的高速公路上，汽車的最大速度為108 km/h。汽車在這種路面上行駛時，它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.4倍。(g取10 m/s2)
(1)如果汽車在這種高速路的水平彎道上拐彎，假設彎道的路面是水平的，其彎道的最小半徑是多少？
(2)如果高速公路上設計了圓弧拱橋作立交橋，要使汽車能夠安全通過圓弧拱橋，這個圓弧拱橋的半徑至少是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，兩平行金屬板A、B長l＝8 cm，兩板間距離d＝8 cm，A板比B板電勢高300 V，即UAB＝300 V．一帶正電的粒子電量q＝10－10C，質(zhì)量m＝10－20kg，從R點沿電場中心線垂直電場線飛入電場，初速度v0＝2×106 m/s，粒子飛出平行板電場后經(jīng)過界面MN、PS間的無電場區(qū)域后，進入固定在中心線上的O點的點電荷Q形成的電場區(qū)域(設界面PS右邊點電荷的電場分布不受界面的影響)．已知兩界面MN、PS相距為L＝12 cm，粒子穿過界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏EF上．不計粒子重力求(靜電力常數(shù)k＝9×109 N·m2/C2)

（1）粒子穿過界面PS時偏離中心線RO的距離多遠？
（2）點電荷的電量．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在x≥0的區(qū)域內(nèi)存在與xOy平面垂直的勻強磁場，磁感應強度的大小為B，方向垂直于紙面向里。假設一束初速度為零的質(zhì)量為m、帶電荷量為q的正離子，經(jīng)過加速電場加速后從O點沿x軸正方向進入勻強磁場區(qū)域。有一塊厚度不計、高度為d的金屬板豎直放置在磁場中，截面如圖，M、N分別為金屬板截面的上、下端點，M點的坐標為（d，2d），N點的坐標為（d，d）。正離子的重力不計。

（1）加速電場的電壓在什么范圍內(nèi)，進入磁場的離子才能全部打在金屬板上？
（2）求打在金屬板上的離子在磁場中運動的最短時間與最長時間的比值。（sin37°=0.6， cos37°=0.8）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖為質(zhì)量m=1×103kg的小汽車在水平公路上行駛的俯視圖，輪胎與路面間的最大靜摩擦力f=8×103 N。汽車經(jīng)過半徑r=50m的彎路時

（1）（3分）設轉(zhuǎn)彎時路面水平，則汽車轉(zhuǎn)彎做圓周運動的向心力由什么力提供？
（2）（3分）若車轉(zhuǎn)彎時的摩擦力恰好等于最大靜摩擦力，此時車速的大小v=？
（3）（3分）如果車速達到90km/h，這輛車會不會發(fā)生側(cè)滑？

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

一艘小船在靜水中的速度為4 m/s，渡過一條寬200 m，水流速度為5 m/s的河流，則該小船

A．能到達正對岸
B．以最短位移渡河時，位移大小為200m
C．渡河的時間可能少于50 s
D．以最短時間渡河時，沿水流方向的位移大小為250 m

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

河水的流速與離河岸的關系如圖甲所示，船在靜水中速度與時間的關系如下圖乙所示．若要使船以最短時間渡河，則(   　)

A．船在行駛過程中，船頭始終與河岸垂直
B．船行駛的加速度大小始終為0.08m/s2
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5 m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

第三代海事衛(wèi)星采用同步和中軌道衛(wèi)星結(jié)合的方案，解決了覆蓋全球的問題。它由4顆同步衛(wèi)星與12顆中軌道衛(wèi)星組成的衛(wèi)星群構(gòu)成，中軌道衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的2倍，分布在幾個軌道平面上（與赤道平面均有一定的夾角）。若地球表面處的重力加速度為，則中軌道衛(wèi)星的軌道處受地球引力產(chǎn)生的重力加速度約為  （   ）

A．　　　B．4g 　　C．D．9g

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