6.一光滑的內(nèi)表面半徑為10cm的半球形碗,以勻角速度ω繞其對(duì)稱OC旋轉(zhuǎn),已知放在碗內(nèi)表面上的一個(gè)小球P相對(duì)于碗靜止,其位置高于碗底4cm,則由此可推知碗旋轉(zhuǎn)的角速度約為( 。
A.10rad/sB.13rad/sC.17rad/sD.18rad/s

分析 小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),靠重力和支持力的合力通過(guò)向心力,根據(jù)牛頓第二定律,結(jié)合幾何關(guān)系求出球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度.

解答 解:因?yàn)樾∏蜃龅氖莿蛩賵A周運(yùn)動(dòng),所以小球的向心力就是小球所受的合力,小球受重力、碗的支持力(指向球心),為保證這兩個(gè)力的合力指向圓周運(yùn)動(dòng)的圓心(不是球心),則將支持力分解后必有豎直方向分力等于重力,水平方向分力即為向心力.設(shè)支持力與水平方向夾角為θ,
則有:$F=\frac{mg}{tanθ}$
根據(jù),$\frac{mg}{tanθ}=m{ω}^{2}Rcosθ$
解得ω=13rad/s,故B正確
故選:B

點(diǎn)評(píng) 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)合牛頓第二定律和幾何關(guān)系進(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:選擇題

16.如圖所示,一粗糙平行金屬軌道平面與水平面成θ角,兩導(dǎo)軌上端用一電阻R相連,該裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上.質(zhì)量為m的金屬桿ab,以初速度v0從軌道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底端.若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬桿始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,軌道與金屬桿的電阻均忽略不計(jì),則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.上滑過(guò)程的時(shí)間比下滑過(guò)程短
B.上滑過(guò)程通過(guò)電阻R的電量比下滑過(guò)程多
C.上滑過(guò)程電阻R產(chǎn)生的熱量比下滑過(guò)程少
D.在整個(gè)過(guò)程中損失的機(jī)械能等于裝置產(chǎn)生的熱量

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

17.某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究小燈泡的電流與電壓關(guān)系.可用器材如下:電源、滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表、不同規(guī)格的小燈泡兩個(gè)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干.

(1)實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,得到了小燈泡L1的U-I圖象如圖(a)中的圖線L1,則可知小燈泡L1的電阻隨電壓增大而增大(選填“增大”、“減小”或“不變”)
(2)為了得到圖(a)中的圖線,請(qǐng)將圖(b)中缺少的兩根導(dǎo)線補(bǔ)全,連接成實(shí)驗(yàn)的電路(其中電流表和電壓表分別測(cè)量小燈泡的電流和電壓).
(3)閉合開(kāi)關(guān)時(shí)應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片打在a端(選填“a”或“b”)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

14.游樂(lè)場(chǎng)的過(guò)山車可以底朝上在豎直圓軌道上運(yùn)行,整個(gè)過(guò)程可抽象為如圖所示的模型,包括傾斜的光滑直軌道AB、半徑R=10m的光滑豎直圓軌道和粗糙的減速軌道EF三部分,各部分之間通過(guò)光滑軌道平滑銜接,C、D分別為圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn).直軌道AB上的A、M、N三點(diǎn)離水平地面的高度分別為40m、25m、10m.現(xiàn)有質(zhì)量m=500kg的過(guò)山車(可視為質(zhì)點(diǎn))從直軌道AB上某點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,g取10m/s2,則( 。
A.若從A點(diǎn)開(kāi)始下滑,運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小為45000N
B.若從A點(diǎn)開(kāi)始下滑,運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的速度大小是10$\sqrt{6}$m/s
C.若從AM間某點(diǎn)開(kāi)始下滑,過(guò)山車可能會(huì)脫離軌道
D.若從N點(diǎn)以下某點(diǎn)開(kāi)始下滑,過(guò)山車不可能脫離軌道

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

1.關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.它是豎直向下,v0=0、a=g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B.在開(kāi)始連續(xù)的三個(gè) 1s 末的速度大小之比是 1:2:3
C.在開(kāi)始連續(xù)的三個(gè) 1s 內(nèi)通過(guò)的位移之比是 1:4:9
D.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)起下落 4.9m、9.8m、14.7m 所經(jīng)歷的時(shí)間之比為 1:2:3

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

11.物體甲的x-t圖象和物體乙的v-t圖象分別如圖所示,則這兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況是( 。
A.甲在整個(gè)t=6s時(shí)間內(nèi)有來(lái)回運(yùn)動(dòng),它通過(guò)的總位移為零
B.甲在整個(gè)t=6s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向一直不變,它通過(guò)的總位移大小為4 m
C.乙在整個(gè)t=6s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向一直不變,平均速率為1m/s
D.乙在整個(gè)t=6s時(shí)間內(nèi)有來(lái)回運(yùn)動(dòng),它通過(guò)的總位移為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

18.一光滑水平面上,有一質(zhì)量為m的劈A處于靜止?fàn)顟B(tài),上表面光滑,A右端與水平面平滑連接,質(zhì)量為2m的物塊B放在水平面上P點(diǎn),一質(zhì)量為m的小球C位于劈A的斜面上,距水平面的高度為h,小球C從靜止開(kāi)始滑下,然后與B發(fā)生完全彈性正碰.求:
①小球C與劈A分離時(shí)劈A的速率;
②小球C和物塊B碰撞后物塊B的速率.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

15.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m=2kg的均勻球體,放在傾角θ=37°的光滑斜面上,并被斜面上一個(gè)豎直的光滑擋板擋住,并靜止.則球體對(duì)擋板壓力為15N,球體對(duì)斜面的壓力為25N. (sin37°=0.6,cos37°=0.8 重力加速度g取10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

16.如圖所示,邊長(zhǎng)為r的正方形的A、B、C、D四個(gè)頂點(diǎn)上各放置一個(gè)+Q的點(diǎn)電荷,則O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0,若將A點(diǎn)外的電荷移走,則在A點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為
$(\sqrt{2}+\frac{1}{2})k\frac{Q}{{r}^{2}}$.

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