【題目】某同學(xué)在實驗室探究圓周運動向心力和速度之間的關(guān)系,他利用雙線來穩(wěn)固小球在平直平面內(nèi)做圓周運動而不易偏離豎直面,如圖所示,他用兩根長為的細(xì)線系一質(zhì)量為m=1kg的小球,兩線上各連接一個力電傳感器來測量細(xì)線的拉力(圖中未畫出),細(xì)線的另一端系于水平橫桿上的A、B兩點,A、B兩點相距也為。若小球上升到圓周最高點時力電傳感器的示數(shù)都恰好為零。(重力加速度),求:

(1)小球到達(dá)圓周最低點時的速度?

(2)小球運動到圓周最低點時,每個力電傳感器的示數(shù)為多少?

【答案】(1) (2)

【解析】(1)設(shè)小球在圓周最高點的速度為,在圓周最低點的速度為,圓周運動的半徑為,由題意可得:,其中:

兩式聯(lián)立可得:

小球從圓周最高點向最低點運動過程中,由動能定理可得:

解得:

(2)設(shè)小球運動到圓周最低點時細(xì)線受到的拉力為,受力分析如圖所示

小球所受細(xì)線的拉力和重力的合力提供圓周運動的向心力

則有:

代入數(shù)據(jù)可得:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2016年里約奧運跳水比賽中,中國跳水夢之隊由吳敏霞領(lǐng)銜包攬全部8枚金牌。假設(shè)質(zhì)量為m的跳水運動員從跳臺上以初速度v0向上跳起,跳水運動員從跳臺上起跳到入水前重心下降H,入水后受水阻力而速度減為零,不計跳水運動員水平方向的運動,運動員人水后到速度為零時重心下降h,不計空氣阻力,重力加速度g,則(

A. 運動員從跳臺上起跳到入水前受到合外力沖量大小為

B. 水對運動員阻力的沖量大小為

C. 運動員克服水的阻力做功為mgH +

D. 運動員從跳起到入水后速度減為零的過程中機械能減少量為mg(H +h) +

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】動車組是城際間實現(xiàn)小編組、大密度的高效運輸工具,以其編組靈活、方便、快捷、安全、可靠、舒適等特點而備受世界各國鐵路運輸和城市軌道交通運輸?shù)那嗖A.幾節(jié)自帶動力的車廂加幾節(jié)不帶動力的車廂編成一組,就是動車組.假設(shè)有一動車組由六節(jié)車廂連接而成,每節(jié)車廂的總質(zhì)量均為m=8×104 kg.其中第一節(jié)、第二節(jié)帶動力,他們的額定功率分別是P1=2×107 W和P2=1×107 W(第一節(jié)車廂達(dá)到額定功率如功率不夠用時啟動第二節(jié)車廂),車在行駛過程中阻力恒為重力的0.1倍(g=10 m/s2)

(1)求該動車組的最大行駛速度;

(2)若列車以1 m/s2的加速度勻加速啟動,求t=10 s時,第一節(jié)和第二節(jié)車廂之間拉力的值。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示。一細(xì)束紅色單色光射到透明球表面上,光束在過球心O的平面內(nèi)。折射進入球內(nèi)后一部分光束在內(nèi)表面處發(fā)生折射。折射出的光線為圖中1;一部分光束經(jīng)內(nèi)表面反射一次,再經(jīng)球面折射,折射出的光線為圖中2,已知出射光線1與入射光線的夾角為θ=30。出射光線2與入射光線的夾角α=30.

①求透明球?qū)t色單色光的析射率,(計算結(jié)果保留2位小數(shù))

②若將紅色單色光換或紫色單色光,保持入射光的方向和入射點不變。則出射光線2與入射光線的夾角α′_______30(大于”、“等于小于)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一列簡諧橫波t=0時刻的波形圖如圖所示,已知波沿x軸正方向傳播,傳播速度為10m/s,則下列說法正確的是______________

A.x=0.7m處的質(zhì)點比x=0.6m處的質(zhì)點先運動到波峰的位置

B.此時x=2.25m處的質(zhì)點正在做加速度減小的加速運動

C.x=1m處的質(zhì)點再經(jīng)過0.15s時刻刻運動到波峰位置

D.x=2.3m處的質(zhì)點再經(jīng)過0.08s可運動至波峰位置

E.x=1m處的質(zhì)點在做簡諧運動,其振動方程為y=0.8sin(10πt)(m)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的小球固定在輕彈簧和輕桿的一端,輕彈簧的另一端固定在墻壁上的A點,輕桿的另一端通過鉸鏈連于墻壁上的O點,輕彈簧的自然長度與桿長相等。小球靜止時,輕彈簧處于水平,輕桿與墻壁成θ=30°。從某時刻開始,給小球施加豎直向上的力F,使小球緩慢移動到B位置,OB處于水平。整個過程中彈簧一直處于彈性限度內(nèi),下列說法中正確的是( )

A. 小球在移動過程中可能受到3個力作用

B. 若彈簧有彈力,則彈力的大小一定不等于桿對小球的作用力的大小

C. 彈簧的彈力先減小后增大,且末態(tài)時彈力大于初態(tài)時彈力

D. F先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在x軸上方存在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場,在x軸下方存在垂直紙面向外的磁感應(yīng)強度大小為的勻強磁場。一帶負(fù)電的粒子(不計重力) 從原點O與x軸成30°角斜向上射入磁場,且在x軸上方運動的半徑為R。則

A. 粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)一定能回到原點O

B. 粒子完成一次周期性運動的時間為

C. 粒子射入磁場后,第二次經(jīng)過x軸時與O點的距離為3R

D. 粒子在x軸上方和下方的磁場中運動的半徑之比為1:2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示為測量小車與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)的實驗裝置,帶滑輪的長木板水平固定,跨過小車上的光滑定滑輪的兩根細(xì)線均處于水平.

(1)某個實驗小組在實驗中得到一紙帶如圖乙,A、B、C、D、E5個相鄰的計數(shù)點,相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出.已知打點計時器的工作頻率為50 Hz,根據(jù)紙帶數(shù)據(jù),可求出小車的速度a=________m/s(結(jié)果保留2位有效數(shù)字).該小組想針對小車列牛頓第二定律方程求出動摩擦因數(shù),則還需要測定_____________(寫出物理量名稱及對應(yīng)的字母)。若讀出拉力傳感器的示數(shù)為F,則小車與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ= ________(用a、F、當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g和上述測定的物理量表示,忽略其他阻力作用).

(2)另一實驗小組分析了上述裝置的特點,覺得不分析紙帶,再測出砂和砂桶的質(zhì)量m/也能利用牛頓第二定律求出該動摩擦因數(shù),這種求法的表達(dá)式是μ= _________(用a、F、m/、當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g和上述(1)中測定的物理量表示,忽略其他阻力作用)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩個密閉容器中分別充有質(zhì)量相等、溫度相同的氦氣和氧氣(不考慮氣體分子的勢能)。下列說法正確的是_________

A.氦氣的內(nèi)能一定比氧氣的內(nèi)能大

B.氧氣的密度一定比氦氣的密度大

C.若氦氣吸收熱量,則氦氣的溫度可能不變

D.若外界對氧氣做正功,則氧氣的內(nèi)能一定增大

E.氦氣的壓強與體積的乘積一定大于氧氣的壓強與體積的乘積

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