(12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,裝置靜止時細線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點距轉(zhuǎn)軸的水平距離和距C點豎直距離相等。(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°,求角速度的大。
(2)若裝置勻速轉(zhuǎn)動的角速度為時,細線AB剛好豎直,且張力為0,求此時角速度的大;
(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隨角速度的平方變化的關(guān)系圖像
(1) (2) 
(3)


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

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
  
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      
綜上所述 時,不變
時,
關(guān)系圖象如圖所示
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,A為位于一定高度處的質(zhì)量為m的小球,B為位于水平地面上的質(zhì)量為M的長方形空心盒子,盒子足夠長,且M = 2m,盒子與地面間的動摩擦因數(shù)=0.2.盒內(nèi)存在著某種力場,每當小球進入盒內(nèi),該力場將同時對小球和盒子施加一個大小為F=Mg、方向分別豎直向上和向下的恒力作用;每當小球離開盒子,該力F同時立即消失.盒子的上表面開有一系列略大于小球的小孔,孔間距滿足一定的關(guān)系,使得小球進出盒子的過程中始終不與盒子接觸.當小球A以v=1m/s的速度從孔1進入盒子的瞬間,盒子B恰以v0=6m/s的速度向右滑行.取重力加速度g=10m/s2,小球恰能順次從各個小孔進出盒子.試求:

(1)小球A從第一次進入盒子到第二次進入盒子所經(jīng)歷的時間;
(2)盒子上至少要開多少個小孔,才能保證小球始終不與盒子接觸;
(3)從小球第一次進入盒子至盒子停止運動的過程中,盒子通過的總路程.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,A、B兩球用細線懸掛于天花板上且靜止不動,兩球質(zhì)量, 兩球間是一個輕質(zhì)彈簧,如果突然剪斷懸線,則在剪斷懸線瞬間:

A.A球加速度為, B球加速度為
B.A球加速度為, B球加速度為
C.A球加速度為, B球加速度為
D.A球加速度為, B球加速度為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在平行于水平地面的有理想邊界的勻強磁場上方,有三個大小相同的,且用相同的金屬材料制成的正方形線框,線框平面與磁場方向垂直。A線框有一個缺口,B、C線框都閉合,但B線框?qū)Ь的橫截面積比C線框大,F(xiàn)將三個線框從同一高度由靜止開始同時釋放,下列關(guān)于它們落地時間說法正確的是

A.三個線框同時落地
B.三個線框中,A線框最早落地
C.B線框在C線框之后落地
D.B線框和C線框在A線框之后同時落地

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,豎直光滑四分之三圓軌道BCD固定在水平面AB上,軌道圓心為O,半徑R=1m,軌道最低點與水平面相切于B點,C為軌道最高點,D點與圓心O等高.一質(zhì)量的小物塊,從水平面上以速度豎直向上拋出,物塊從D點進入圓軌道,最終停在A點,物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)=0.4,取.求:

(1)物塊運動到D點時的速度;(可以保留根式)   
(2)物塊運動到C點時,對軌道的壓力大;
(3)物塊從B點運動到A點所用的時間及A、B間的距離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖甲所示,質(zhì)量為1.0 kg的物體置于固定斜面上,斜面的傾角θ=30°,對物體施以平行于斜面向上的拉力F,1.0 s后將拉力撤去,物體運動的v-t圖象如圖乙(設(shè)斜向上為正,g="10" m/s2),試求:
 
(1)拉力F的大小;
(2)物塊與斜面的動摩擦因數(shù)為μ.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,鋁質(zhì)的圓筒形管豎直立在水平桌面上,一條形磁鐵從鋁管的正上方由靜止開始下落,然后從管內(nèi)下落到水平桌面上。已知磁鐵下落過程中不與管壁接觸,不計空氣阻力,下列判斷正確的是
A.磁鐵在整個下落過程中機械能守恒
B.磁鐵在整個下落過程中動能的增加量小于重力勢能的減少量
C.磁鐵在整個下落過程中做自由落體運動
D.磁鐵在整個下落過程中,鋁管對桌面的壓力小于鋁管的重力

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(11分)城市中為了解決交通問題,修建了許多立交橋,如圖所示,橋面為圓弧形的立交橋AB,橫跨在水平路面上,長為L=100m,橋高h=10m.可以認為橋的兩端A、B與水平路面的連接處的平滑的.一輛質(zhì)量m=1000kg的小汽車沖上立交橋,到達橋頂時的速度為 m/s.試計算:(g取10m/s2
 
(1)汽車在橋頂處對橋面的壓力的大小.
(2)若汽車到達橋頂時對橋面的壓力為0,此時汽車的速度為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(6分)在建筑裝修中,工人用質(zhì)量為5.0 kg的磨石A對地面和斜壁進行打磨,已知A與地面、A與斜壁之間的動摩擦因數(shù)μ均相同.(g取10 m/s2)

(1)當A受到水平方向的推力F1=25 N打磨地面時,A恰好在水平地面上做勻速直線運動,求A與地面間的動摩擦因數(shù)μ.
(2)若用A對傾角θ=37°的斜壁進行打磨(如圖所示),當對A施加豎直向上的推力F2=60 N時,則磨石A從靜止開始沿斜壁向上運動2 m(斜壁長>2 m)所需時間為多少?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

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