如圖所示，豎直桿AB上的P點(diǎn)用細(xì)線(xiàn)懸掛著一個(gè)小鉛球，球的半徑相對(duì)線(xiàn)長(zhǎng)可忽略不計(jì)，已知線(xiàn)長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.25m。當(dāng)AB桿繞自身以ω=4rad/s轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球在細(xì)線(xiàn)的帶動(dòng)下在水平面上做圓錐擺運(yùn)動(dòng)。

求：細(xì)線(xiàn)與桿AB間的夾角θ的大小。（g=10m/s2）

解析試題分析：對(duì)小球進(jìn)行受力分析，如圖所示：

合外力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律及向心力公式有： 　     
又有：
由以上兩式得：  　
所以
考點(diǎn)：本題主要考查了牛頓第二定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用和向心力公式的直接應(yīng)用．

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：計(jì)算題

（18分）如圖殲-15艦載機(jī)成功著陸“遼寧號(hào)”航母，設(shè)殲-15飛機(jī)總質(zhì)量m=2.0×104kg，g=10m/s2。若殲-15飛機(jī)以V0=50m/s的水平速度著陸甲板所受其它水平阻力（包括空氣和摩擦阻力）恒為f=105N.

（1）飛機(jī)著艦后，若僅受水平阻力作用，航母甲板L至少多長(zhǎng)才能保證飛機(jī)不滑到海里？
（2）在阻攔索的作用下，飛機(jī)勻減速滑行50m停下，求阻攔索的作用力F大小和飛機(jī)對(duì)飛行員的作用力是飛行員自重的多少倍？(計(jì)算結(jié)果可保留根號(hào))
（3）“遼寧號(hào)”航母飛行甲板水平，但前端上翹，水平部分與上翹部分平滑連接，連接處D點(diǎn)可看作圓弧上的一點(diǎn)，圓弧半徑為R=100m，飛機(jī)起飛時(shí)速度大容易升空，但也并非越大越好。已知飛機(jī)起落架能承受的最大作用力為飛機(jī)自重的11倍，求飛機(jī)安全起飛經(jīng)過(guò)圓弧處D點(diǎn)的最大速度？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點(diǎn)，自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)．B點(diǎn)右側(cè)相距為5R的D處有一豎直固定的光滑四分之一圓弧軌道DE，其半徑為R，E點(diǎn)切線(xiàn)豎直，用質(zhì)量為M的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)，釋放后彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)物塊恰停止在B點(diǎn)．用同種材料、質(zhì)量為m的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)釋放，物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為，到達(dá)D點(diǎn)后滑上光滑的半圓軌道，在E點(diǎn)正上方有一離E點(diǎn)高度也為R的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，沿平臺(tái)直徑方向開(kāi)有兩個(gè)離軸心距離相等的小孔M、N，旋轉(zhuǎn)時(shí)兩孔均能達(dá)到E點(diǎn)的正上方．滑塊滑過(guò)E點(diǎn)后進(jìn)入M孔，又恰能從N孔落下，已知AD部分動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1，g=10．求：

（1）BC間距離；
（2）m到達(dá)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；
（3）平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，質(zhì)量為m的小球自由下落d后，沿豎直面內(nèi)的固定軌道ABC運(yùn)動(dòng)，AB是半徑為d的四分之一粗糙圓弧，BC是直徑為d的光滑半圓弧，B是軌道的最低點(diǎn)，小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)對(duì)軌道的壓力恰為零。求小球在AB圓弧上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，克服摩擦力做了多少功？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一表面光滑、與水平面成45°角的絕緣直桿AC，其下端(C端)距地面高度h＝0.8m。有一質(zhì)量為500g的帶電小環(huán)套在直桿上，正以某一速度沿桿勻速下滑。小環(huán)離桿后正好通過(guò)C端的正下方P點(diǎn)處。(g取10 m/s2)求：              

(1)小環(huán)離開(kāi)直桿后運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向.
(2)小環(huán)從C運(yùn)動(dòng)到P過(guò)程中的動(dòng)能增量.
(3)小環(huán)在直桿上勻速運(yùn)動(dòng)速度的大小v0.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，AB是粗糙的圓弧，半徑為R，OA水平，OB豎直，O點(diǎn)離地面高度為2R，一質(zhì)量為m的小球，從A點(diǎn)靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，最后落在距C點(diǎn)R處的D點(diǎn)。求：

（1）小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力大小。
（2）小球在AB段克服阻力做的功。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(15分)如圖所示，在A點(diǎn)固定一正電荷，電量為Q，在離A高度為H的C處由靜止釋放某帶同種電荷的液珠，開(kāi)始運(yùn)動(dòng)瞬間的加速度大小恰好為重力加速度g。已知靜電常量為k，兩電荷均可看成點(diǎn)電荷，不計(jì)空氣阻力。求：

(1)液珠的比荷
(2)液珠速度最大時(shí)離A點(diǎn)的距離h。
(3)若已知在點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，某點(diǎn)的電勢(shì)可表示成，其中r為該點(diǎn)到Q的距離（選無(wú)限遠(yuǎn)的電勢(shì)為零）。求液珠能到達(dá)的最高點(diǎn)B離A點(diǎn)的高度rB。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B，它們的質(zhì)量分別為mA、mB，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板．系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)開(kāi)始用一恒力F沿斜面方向拉物塊A使之向上運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g，問(wèn)：

（1）物塊B剛要離開(kāi)C時(shí)，彈簧形變量為多少？
（2）物塊B剛要離開(kāi)C時(shí)，物塊A的加速度多大？
（3）從開(kāi)始到物塊B剛要離開(kāi)C時(shí)的過(guò)程中，物塊A的位移多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一個(gè)3/4圓弧形光滑細(xì)圓管軌道ABC，被放置在豎直平面內(nèi)，軌道半徑為R，在A點(diǎn)與水平地面AD相接，地面與圓心O等高，MN是放在水平地面上長(zhǎng)為3R、厚度不計(jì)的墊子，左端M正好位于A點(diǎn)，將一個(gè)質(zhì)量為m、直徑略小于圓管直徑的小球從A處管口正上方某處由靜止釋放，不考慮空氣阻力。

（1）若小球從C點(diǎn)射出后恰好能打到墊子的M端，則小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)管的作用力大小和方向如何？
（2）欲使小球能通過(guò)C點(diǎn)落到墊子上，小球離A點(diǎn)的最大高度是多少？

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