【題目】游樂(lè)園的飛天秋千游戲開(kāi)始前,座椅由長(zhǎng)度為L的鋼絲繩豎直懸吊在空中,到轉(zhuǎn)軸的水平距離為r。秋千勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),繩與豎直方向夾角為,其簡(jiǎn)化模型如圖所示。座椅的質(zhì)量為m,大小忽略不計(jì)。重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。在秋千勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,求:

(1)鋼絲繩所受拉力F的大小:

(2)秋千勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度

(3)質(zhì)量不等的兩名游客分別乘坐在左、右兩個(gè)座椅里,設(shè)此時(shí)鋼絲繩與豎直方向的夾角分別為,試比較、大小,并說(shuō)明理由.

【答案】1 2 3

【解析】

1)根據(jù)平行四邊形定則知,鋼絲繩的拉力大小為:。

2)座椅做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為:R=r+Lsinθ
mgtanθ=2R
得:
3)由(2)可知,mgtanθ=2R,解得tanθ=ω2R,角速度和半徑相等,則鋼絲繩與豎直方向的夾角θ1=θ2。

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:

【題目】如圖甲所示,某同學(xué)為了比較不同物體與轉(zhuǎn)盤(pán)間摩擦因數(shù)的大小設(shè)計(jì)了該裝置。已知固定于轉(zhuǎn)軸上的角速度傳感器和力傳感器與電腦連接,通過(guò)一不可伸長(zhǎng)的細(xì)線連接物塊,細(xì)線剛好拉直,物塊隨盤(pán)緩慢加速。在電腦上記錄如圖乙所示圖象。換用形狀和大小相同但材料不同的物塊重復(fù)實(shí)驗(yàn),得到物塊abc分別對(duì)應(yīng)的三條直線,發(fā)現(xiàn)ac的縱截距相同,bc的橫截距相同,且符合一定的數(shù)量關(guān)系;卮鹣铝袉(wèn)題:

1)物塊沒(méi)有看作質(zhì)點(diǎn)對(duì)實(shí)驗(yàn)是否有影響?______(選填“是或“否”)。

2)物塊a、bc的密度之比為______

3)物塊a、b、c與轉(zhuǎn)盤(pán)之間的摩擦因數(shù)之比為______

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,空間存在足夠大的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),帶正電荷的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)且所受電場(chǎng)力與重力相等)自空間0點(diǎn)以水平初速度v0拋出,落在地面上的A點(diǎn),其軌跡為一拋物線,F(xiàn)仿此拋物線制作一個(gè)光滑絕緣滑道并固定在與OA完全重合的位置上,將此小球從0點(diǎn)由靜止釋放,并沿此滑道滑下,在下滑過(guò)程中小球未脫離滑道。P為滑道上一點(diǎn),已知小球沿滑道滑至P點(diǎn)時(shí)其速度與水平方向的夾角為45°,下列說(shuō)法正確的是

A. 小球兩次由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間相等

B. 小球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí),水平位移與豎直位移之比為12

C. 小球經(jīng)過(guò)滑道上P點(diǎn)時(shí),電勢(shì)能變化了mv20

D. 小球經(jīng)過(guò)滑道上P點(diǎn)時(shí),重力的瞬時(shí)功率為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】電動(dòng)自行車(chē)是一種應(yīng)用廣泛的交通工具,其速度控制是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)右把手實(shí)現(xiàn)的,這種轉(zhuǎn)動(dòng)把手稱(chēng)霍爾轉(zhuǎn)把,屬于傳感器非接觸控制。轉(zhuǎn)把內(nèi)部有永久磁鐵和霍爾器件等,截面如圖甲。永久磁鐵的左右兩側(cè)分別為N、S極,開(kāi)啟電源時(shí),在霍爾器件的上下面之間加一定的電壓,形成電流,如圖乙。隨著轉(zhuǎn)把的轉(zhuǎn)動(dòng),其內(nèi)部的永久磁鐵也跟著轉(zhuǎn)動(dòng),霍爾器件能輸出控制車(chē)速的霍爾電壓,已知電壓與車(chē)速關(guān)系如圖丙,以下關(guān)于霍爾轉(zhuǎn)把敘述正確的是(  )

A. 為提高控制的靈敏度,應(yīng)該使永久磁鐵的上下端分別為N、S

B. 按圖甲順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)車(chē)的右把手手柄轉(zhuǎn)套,車(chē)速將變快

C. 圖乙中從霍爾器件的前后面輸出控制車(chē)速的霍爾電壓

D. 若霍爾器件的上下面之間所加電壓正負(fù)極性對(duì)調(diào),將影響車(chē)速控制

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣斜面與水平面成θ=37°放置,在斜面上虛線aa′和bb′與斜面底邊平行,在aa′b′b圍成的區(qū)域有垂直斜面向上的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T;現(xiàn)有一質(zhì)量為m=10g,總電阻為R=1Ω,邊長(zhǎng)d=0.1m的正方形金屬線圈MNPQ,讓PQ邊與斜面底邊平行,從斜面上端靜止釋放,線圈剛好勻速穿過(guò)磁場(chǎng).已知線圈與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,(取g=10m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),受到安培力大。

(2)線圈釋放時(shí),PQ邊到bb′的距離;

(3)整個(gè)線圈穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中,線圈上產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有ab、c三點(diǎn),線段ab10cm、bc15cm,其中ab沿電場(chǎng)方向,bc與電場(chǎng)方向間成53°角。電荷量q4×10—7C的正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn),電場(chǎng)力做功W1.2×10—5J,已知sin53°=0.8。求:

(1)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E

(2)電荷qa點(diǎn)移到c點(diǎn)過(guò)程中電勢(shì)能變化量E

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,一個(gè)質(zhì)量為m的剛性圓環(huán)套在粗糙的豎直固定細(xì)桿上,圓環(huán)的直徑略大于細(xì)桿的直徑,圓環(huán)的兩邊與兩個(gè)完全相同的輕質(zhì)彈簧的一端相連,輕質(zhì)彈簧的另一端相連在和圓環(huán)同一高度的墻壁上的P、Q兩點(diǎn)處,彈簧的勁度系數(shù)為k,開(kāi)始時(shí)圓環(huán)處于O點(diǎn),彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)且原長(zhǎng)為l,細(xì)桿上的A、B兩點(diǎn)到O點(diǎn)的距離都為l,將圓環(huán)拉至A點(diǎn)由靜止釋放,重力加速度為g,對(duì)于圓環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是

A. 圓環(huán)通過(guò)O點(diǎn)的加速度小于g

B. 圓環(huán)與兩彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒

C. 圓環(huán)在O點(diǎn)的速度為

D. 圓環(huán)在B點(diǎn)的速度為2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】為驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒,某同學(xué)選取了體積相同、質(zhì)量不同的小球12,按以下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn):

①用天平測(cè)出小球1、2的質(zhì)量并分別記為m1m2

②按圖安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,在與斜槽末端距離為d處固定一豎直擋板,并在擋板上貼上白紙和復(fù)寫(xiě)紙,記下小球位于斜槽末端時(shí)球心在白紙上的投影點(diǎn)為O。

③先不放小球2,讓小球1從斜槽頂端S處由靜止開(kāi)始滾下;然后將小球2放在斜槽末端,讓小球1仍從斜槽頂端S處由靜止?jié)L下,使二者發(fā)生碰撞,結(jié)果在白紙上一共打下了三個(gè)點(diǎn)。多次重復(fù)步驟③,將小球在白紙上的三個(gè)平均落點(diǎn)分別記為A,B,C。

④用毫米刻度尺量出三個(gè)落點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。

1)實(shí)驗(yàn)中m1m2的大小關(guān)系為m1___________m2(選填“>”“=”“<”);斜槽與小球間的摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證___________(選填無(wú))影響。

2)若測(cè)得O、A兩點(diǎn)的間距為y1,O、B兩點(diǎn)的間距為y2,O、C兩點(diǎn)的間距為y3,只要關(guān)系式___________(用題中所給的物理量表示)在誤差允許的范圍內(nèi)成立,則說(shuō)明碰撞中動(dòng)量是守恒的。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn),裝置如圖1所示,物塊A的質(zhì)量為m1,物塊B和遮光片的總質(zhì)量為m2,用通過(guò)定滑輪的輕細(xì)線連接,m1m2,開(kāi)始用于托著B靜止,細(xì)線伸直。此時(shí)遮光片到光電門(mén)的距離為H,然后釋放物塊B,當(dāng)遮光片通過(guò)光電門(mén)時(shí),光電門(mén)記錄的遮光時(shí)間是2.11×10-3s.已知遮光片的寬度為d,且dH,在測(cè)遮光片的寬度d時(shí),使用20分度的游標(biāo)卡尺來(lái)測(cè)量,準(zhǔn)確操作后,部分刻線如圖2所示,重力加速度為g。

1)遮光片的寬度d______cm。

2)物塊B經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度為______m/s。(保留兩位有效數(shù)字)

3)在誤差允許的范圍內(nèi),需要滿(mǎn)足關(guān)系式______,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。(用題中所給的字母表示)

4)在實(shí)際運(yùn)算驗(yàn)證時(shí),第(3)中的關(guān)系式兩邊的數(shù)值總是有些差異,你認(rèn)為原因可能是______(答對(duì)一條即可給分)。

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