【題目】長(zhǎng)度L=1.0 m的輕桿OA，A端連接有一質(zhì)量m=2.0 kg的小球，如圖所示，現(xiàn)在外界干預(yù)下保證小球以O點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，計(jì)算時(shí)g取10 m/s2，計(jì)算結(jié)果可用根式表示。問(wèn)：

(1)轉(zhuǎn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，為使輕桿和小球之間的作用力是零，小球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度是多少？

(2)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度使小球在最低點(diǎn)受到桿的作用力是在最高點(diǎn)受到桿的作用力的5倍，此時(shí)小球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度？

【答案】(1)rad/s；(2)或

【解析】

(1)在最高點(diǎn)，小球不受桿的作用力，只有重力提供向心力，所以由牛頓第二定律得

解得

(2)若在最高點(diǎn)，小球和桿之間的作用力為拉力，設(shè)為F1、在最點(diǎn)的作用力為F2，根據(jù)題意可知，由牛頓第二定律在最高點(diǎn)

在最低點(diǎn)

解得

并代入已知量，得

若在最高點(diǎn)，小球和桿之間的作用力為壓力，設(shè)為、在最點(diǎn)的作用力為，則，由牛頓第二定律在最高點(diǎn)

在最低點(diǎn)

解以上三個(gè)方程得

并代入已知量，得

綜上所述，若在最高點(diǎn)，小球和桿之間的作用力為拉力，角速度為；若在最高點(diǎn)，小球和桿之間的作用力為壓力，角速度為。

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】某同學(xué)在豎直懸掛的彈簧下加掛鉤碼，探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系。下表是該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧始終未超過(guò)彈性限度。（g取）

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中作出彈力F跟彈簧伸長(zhǎng)量x關(guān)系的圖象_____，并由圖象可得彈力F跟彈簧伸長(zhǎng)量x的關(guān)系是______________；

(2)根據(jù)圖象得到彈簧的勁度系數(shù)是___________________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)，可做下面的實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，用小錘打擊彈性金屬片，B球就水平飛出，同時(shí)A球被松開(kāi)，做自由落體運(yùn)動(dòng)，兩球同時(shí)落到地面；如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)：將兩個(gè)完全相同的斜滑道固定在同一豎直面內(nèi)，最下端水平，把兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球從斜面的同一高度由靜止同時(shí)釋放，滑道2與光滑水平板連接，則將觀察到的現(xiàn)象是球1落到水平木板上擊中球2，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明（　�。�

A.甲實(shí)驗(yàn)只能說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)

B.乙實(shí)驗(yàn)只能說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C.不能說(shuō)明上述規(guī)律中的任何一條

D.甲、乙二個(gè)實(shí)驗(yàn)均能同時(shí)說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在水平、豎直方向上的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.速率變化的圓周運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)，而勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻加速運(yùn)動(dòng)

B.當(dāng)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，向心加速度與半徑成正比

C.做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，所受的合外力一定指向圓心

D.物體在始終與速度垂直的力作用下，可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】PQ為一根足夠長(zhǎng)的絕緣細(xì)直桿，處于豎直的平面內(nèi)，與水平夾角為θ斜放，空間充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向水平如圖所示．一個(gè)質(zhì)量為m，帶有負(fù)電荷的小球套在PQ桿上，小球可沿桿滑動(dòng)，球與桿之間的摩擦系數(shù)為μ（μ＜tanθ），小球帶電量為q．現(xiàn)將小球由靜止開(kāi)始釋放，試求小球在沿桿下滑過(guò)程中(重力加速度為g)：

(1)小球最大加速度為多少？ 此時(shí)小球的速度是多少？

(2)下滑過(guò)程中，小球可達(dá)到的最大速度為多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為M的圓環(huán)套在一根粗糙的水平橫桿上，圓環(huán)通過(guò)輕繩和質(zhì)量為m的物塊相連，物塊在水平向右的風(fēng)力作用下偏離豎直方向一定的角度（如圖中虛線位置所示）�，F(xiàn)風(fēng)力發(fā)生變化使物塊偏離到圖中實(shí)線位置（緩緩移動(dòng)），但圓環(huán)仍然不動(dòng)，在這一過(guò)程中，水平風(fēng)力大小F風(fēng)、繩子上的張力大小FT、橫桿對(duì)圓環(huán)的摩擦力大小f、橫桿對(duì)圓環(huán)的支持力大小FN變化情況正確的是（　�。�

A.F風(fēng)逐漸變大，FT逐漸變大

B.F風(fēng)逐漸變大，FT逐漸變小

C.f逐漸變大，FN保持不變

D.f保持不變，FN逐漸變小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)量為m=4kg的小物塊靜止于粗糙水平地面上．現(xiàn)用F=12N的水平恒力拉動(dòng)小物塊，經(jīng)過(guò)時(shí)間t=2s，小物塊運(yùn)動(dòng)了x0=4m的距離，取g=10m/s2．求：

（1）物塊受到的重力G的大�。�

（2）物快做勻加速運(yùn)動(dòng)加速度a的大�。�

（3）物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ的大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線是用實(shí)驗(yàn)方法描繪出的某一靜電場(chǎng)的一簇等勢(shì)線及其電勢(shì)的值，一帶電粒子只在電場(chǎng)力作 用下飛經(jīng)該電場(chǎng)時(shí)，恰能沿圖中的實(shí)線從 A 點(diǎn)飛到 C 點(diǎn)，則下列判斷正確的是

A.粒子帶負(fù)電

B.粒子在 A 點(diǎn)的電勢(shì)能大于在 C 點(diǎn)的電勢(shì)能

C.A 點(diǎn)的加速度大于 C 點(diǎn)的加速度

D.粒子從 A 點(diǎn)到 B 點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功大于從 B 點(diǎn)到 C 點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列有關(guān)水的熱學(xué)現(xiàn)象和結(jié)論說(shuō)法正確的是

A. 常溫下一個(gè)水分子的體積大約為

B. 零攝氏度的水比等質(zhì)量零攝氏度的冰的分子勢(shì)能大

C. 水面上的表面張力的方向與水面垂直并指向液體內(nèi)部

D. 一滴墨水滴入水中最終混合均勻，是因?yàn)樘剂Ｊ苤亓Φ淖饔?/span>

E. 被踩扁但表面未開(kāi)裂的乒乓球放入熱水中浸泡，在其恢復(fù)原狀的過(guò)程中球內(nèi)氣體會(huì)從外界吸收熱量

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案