10.如圖所示,小球在半徑為R的光滑半球面內(nèi)貼著內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),小球與半球球心的連線與豎直方向的夾角為θ,(已知重力加速度為g)求:
(1)小球運(yùn)動(dòng)的向心加速度的大;
(2)線速度的大。

分析 對(duì)小球受力分析,根據(jù)合力提供向心力,求出小球運(yùn)動(dòng)的向心加速度和線速度即可.

解答 解:(1)小球受到重力和球面的支持力,所受的合力為:F=mgtanθ,
小球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為:r=Rsinθ,
根據(jù):F=ma=mgtanθ
得:a=gtanθ
(2)由:F=$\frac{m{v}^{2}}{r}$
得線速度:v=$\sqrt{grtanθ}$=$\sqrt{gRtanθ•sinθ}$
答:(1)小球運(yùn)動(dòng)的向心加速度的大小是gtanθ;
(2)線速度的大小是$\sqrt{gRtanθ•sinθ}$.

點(diǎn)評(píng) 該題屬于圓錐擺模型,解決本題的關(guān)鍵知道小球做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源,結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解.

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:填空題

20.我國(guó)第一顆探月衛(wèi)星--“嫦娥一號(hào)”發(fā)射后經(jīng)多次變軌,最終進(jìn)入距離月球表面h的圓形工作軌道,開(kāi)始進(jìn)行科學(xué)探測(cè)活動(dòng).設(shè)月球半徑為R,月球表面重力加速度為g,引力常量為G.在嫦娥一號(hào)的工作軌道處的重力加速度為$(\frac{R}{R+h}{)^2}g$,月球的平均密度為$\frac{3g}{4πGR}$.(球體體積公式:V=$\frac{4}{3}π{r^3}$)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

1.某探究小組采用如圖甲所示的電路測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí),發(fā)現(xiàn)量程為3V的電壓表出現(xiàn)故障不能正常使用,實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有一個(gè)量程為500μA,內(nèi)阻Rg=200Ω靈敏電流計(jì)和一個(gè)電阻箱R(0~9999Ω).

(1)為了把靈敏電流計(jì)改裝成量程為2V的 電壓 表繼續(xù)實(shí)驗(yàn),電阻箱R應(yīng)調(diào)整至3800Ω.
(2)探究小組中一個(gè)同學(xué)用靈敏電流計(jì)和電阻箱設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)電路,同樣測(cè)出了干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.
①多次調(diào)節(jié)電阻箱,記錄靈敏電流計(jì)的示數(shù)I和電阻箱的阻值R,電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別用E和r表示,則$\frac{1}{I}$和R的關(guān)系式為$\frac{1}{I}$=$\frac{{R}_{g}+r}{E}$+$\frac{1}{E}R$.
②然后以$\frac{1}{I}$為縱坐標(biāo),以R為橫坐標(biāo),做出$\frac{1}{I}$-R圖線為一直線,如圖丙所示,測(cè)得直線在縱軸上的截距b=134,直線的斜率k=$\frac{2}{3}$,則該電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.5V,內(nèi)阻r=1.0Ω.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

18.用繩子吊起質(zhì)量為m的物體,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,當(dāng)物體由速度v1以加速度a勻減速上升h高度時(shí)物體的動(dòng)能為( 。
A.$\frac{1}{2}$mv12-mghB.$\frac{1}{2}$mv12+mgh-mahC.$\frac{1}{2}$mv12-mahD.$\frac{1}{2}$mv12-mgh+mah

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

5.如圖甲所示是一種利用霍爾效應(yīng)傳感器測(cè)量運(yùn)動(dòng)速率的自行車(chē)速度計(jì).車(chē)輪每轉(zhuǎn)一周,安裝在自行車(chē)前輪上的一塊磁鐵就靠近霍爾傳感器一次,產(chǎn)生一次電壓脈沖.圖乙為某次騎行中記錄的脈沖電壓U與時(shí)間t的圖象.已知自行車(chē)車(chē)輪的半徑為33cm,磁鐵與輪軸的距離為車(chē)輪半徑的0.75倍,則該自行車(chē)( 。
A.車(chē)輪邊緣與磁鐵的線速度大小相等B.在1.0s~1.4s內(nèi),速率幾乎不變
C.在1.4s~2.2s內(nèi)做減速運(yùn)動(dòng)D.在1.2s時(shí)的速率約為10m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

15.關(guān)于質(zhì)子與中子,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( 。
A.原子核由質(zhì)子和中子組成
B.質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子
C.盧瑟福發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子,并預(yù)言了中子的存在
D.盧瑟福發(fā)現(xiàn)了中子,并預(yù)言了質(zhì)子的存在

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

2.如圖所示是研究電源電動(dòng)勢(shì)和電路內(nèi)、外電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置.電池的兩極A、B與電壓表V2相連,位于兩個(gè)電極內(nèi)側(cè)的探針a、b與電壓表V1相連,R是滑動(dòng)變阻器,電流表A測(cè)量通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流,置于電池內(nèi)的擋板向上移動(dòng)可以使內(nèi)阻減。(dāng)電阻R的滑臂向左移動(dòng)時(shí),電壓表V2的示數(shù)變。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”).若保持滑動(dòng)變阻器R的阻值不變,將擋板向上移動(dòng),則電壓表V1的示數(shù)變化量△U1與電流表示數(shù)變化量△I的比值變。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

19.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.氡的半衰期為3.8天,若有8個(gè)氡原子核,經(jīng)過(guò)7.6天后就一定剩下2個(gè)氡原子核了
B.原子核內(nèi)的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,這就是β衰變的實(shí)質(zhì)
C.天然放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),揭示了原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)
D.中子的質(zhì)量是mn,質(zhì)子的質(zhì)量是mp,氘核的質(zhì)量是mD,則氘核的比結(jié)合能為$\frac{({m}_{n}+{m}_{p}-{m}_{D}){c}^{2}}{2}$
E.方程是23892U→23490Th+42He是重核裂變反應(yīng)方程

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

20.下列關(guān)于原子和原子核的說(shuō)法正確的是( 。
A.γ射線是原子由激發(fā)態(tài)向低能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的
B.在很多核反應(yīng)中,由于有核能的釋放,所以才會(huì)有質(zhì)量的虧損
C.原子核中的質(zhì)子靠核力來(lái)抗衡相互之間的庫(kù)侖斥力而使核子緊緊地束縛在一起
D.比結(jié)合能越大表示原子核中的核子結(jié)合得越緊密,原子核越穩(wěn)定

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