3.如圖所示,鏈球運動員在將鏈球拋擲出手之前,總要雙手拉著鏈條,加速轉動幾周,這樣可使鏈球的速度盡量增大,拋擲出手后飛行得更遠.在運動員加速轉動過程中,能發(fā)現(xiàn)他手中鏈球的鏈條與豎直方向的夾角將隨著鏈球轉速增大而增大,若把該情境簡化為如圖乙所示的圓錐擺模型.忽略空氣阻力,小球的質量為m,繩的長度為L,則當繩與豎直方向的夾角為θ時,小球受到的向心力大小為mgtanθ.小球的線速度大小為$\sqrt{gLtanθsinθ}$.

分析 鏈球受重力和拉力兩個力作用,靠合力提供向心力,根據(jù)平行四邊形定則求出合力的大小,從而得出向心力的大小,結合牛頓第二定律求出小球的線速度大小.

解答 解:鏈球受重力和拉力兩個力作用,受力如圖所示,
則小球受到的向心力為:Fn=F=mgtanθ,
根據(jù)牛頓第二定律得:$mgtanθ=m\frac{{v}^{2}}{Lsinθ}$,
解得:v=$\sqrt{gLtanθsinθ}$.
故答案為:mgtanθ,$\sqrt{gLtanθsinθ}$.

點評 解決本題的關鍵知道小球做圓周運動向心力的來源,結合牛頓第二定律進行求解,難度不大.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

17.如圖所示,在高H=5m的光滑水平臺上,有一用水平輕質細線拴接的完全相同、質量均為45g的滑塊a和b組成的裝置Q,Q處于靜止狀態(tài).裝置Q中兩滑塊之間有一處于壓縮狀態(tài)的輕質彈簧(滑塊與彈簧不拴接).某時刻裝置Q中的細線斷開,彈簧恢復原長后,滑塊a被水平向左拋出,落到地面上的A處,拋出的水平距離x=5m,滑塊b沿半徑為R=0.45m的半圓弧做圓周運動并通過最高點C.空氣阻力不計,取g=10m/s2,求:
(1)彈簧恢復原長時,滑塊a的速度大。
(2)滑塊b通過圓弧的最高點C時,對軌道的壓力大。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.如圖所示,兩容器A、B中分別裝置同種理想氣體,用粗細均勻的U形管連同兩容器,管中的水銀滴把兩容器隔開,兩容器A、B的體積(包括連接它們的U形管部分)為174cm2,U形管的橫截面積為S=1cm2.容器A中氣體的溫度為7℃,容器B溫度為27℃,水銀滴恰在玻璃管水平部分的中央保持平衡,調(diào)節(jié)兩容器的溫度,使兩容器溫度同時升高1.0℃,水銀滴將向何方移動,移動距離為多少( 。
A.向右移動 0.05mB.向右移動 0.02mC.向左移動 0.05mD.向左移動 0.02m

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.下列說法正確的是 ( 。
A.人在以聲源為圓心的圓軌道上勻速行走時,聽到聲音的頻率不變
B.鐵路、民航等安檢口使用紅外線對行李內(nèi)物品進行檢測
C.觀眾戴上特制眼鏡觀看立體電影時,利用了光的衍射
D.狹義相對論認為空間和時間與物質的運動狀態(tài)無關

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.下列關于核反應的說法中正確的是( 。
A.目前已建成的核電站的能量都來自于重核裂變
B.重核裂變釋放出大量的能量,產(chǎn)生明顯的質量虧損,所以核子數(shù)減少
C.由圖可知,原子D和E聚變成原子核F要吸收能量
D.由圖可知,原子核A裂變成原子核B和C要放出核能

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.質量為m,帶電量為q的油滴從空中自由下落的時間為t1后,進入水平放置的帶電極板間,再經(jīng)過t2速度為零.則極板間電場力對油滴產(chǎn)生的加速度為(不計空氣阻力)( 。
A.$\frac{g{t}_{1}}{{t}_{1}+{t}_{2}}$B.$\frac{g{t}_{1}}{{t}_{1}-{t}_{2}}$C.$\frac{g({t}_{2}-{t}_{1})}{{t}_{2}}$D.$\frac{g({t}_{2}+{t}_{1})}{{t}_{2}}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖所示,半徑為R的光滑大圓環(huán)上套有一個質量為m的小環(huán),cd為大圓環(huán)的水平直徑,當大圓環(huán)以一定的角速度繞著通過環(huán)心的豎直軸ab旋轉時,設小環(huán)偏離大圓環(huán)最低點的高度為h,已知重力加速度為g,則(  )
A.當大圓環(huán)的角速度為ω時,h=R-$\frac{g}{{ω}^{2}}$
B.大圓環(huán)的角速度越大,h就越大
C.大圓環(huán)的角速度越大,大圓環(huán)對小環(huán)的作用力越大
D.小環(huán)有可能到達cd上方某處在水平面上做圓周運動

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.如圖所示,一小物塊始終和水平轉盤保持相對靜止,轉盤以角速度ω繞軸OO′轉動,用f表示物塊受到的摩擦力,以下判斷正確的是(  )
A.如果ω恒定,則f=0
B.如果ω恒定,則f指向轉軸且大小恒定
C.如果ω逐漸變大,則f指向轉軸且變大
D.如果ω逐漸變大,則f沿圓周的切向且變大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

13.勻強磁場中,一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉軸勻速轉動,如圖(甲)所示,產(chǎn)生的交變電動勢的圖象如圖(乙)所示,在t=0.005s時通過線框平面的磁通量最。ㄌ睢白畲蟆被颉白钚 保,在t=0.01s時線框平面與中性面重合;線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值約為220V,線框產(chǎn)生的交變電動勢的頻率為50Hz.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案