如圖所示，已知繩長為L1=20cm，水平桿L2=10cm，小球質(zhì)量m=0.3kg，整個裝置可繞豎直軸轉(zhuǎn)動，重力加速度g=10m/s2，問：
（1）要使繩子與豎直方向成45°角，試求該裝置必須以多大的角速度轉(zhuǎn)動才行？
（2）此時繩子的張力？（結(jié)果可用根式表示）
（1）小球轉(zhuǎn)動的軌道半徑r=L2+L1sin45°=10+20×
2
2
=10+10
2
cm．
根據(jù)牛頓第二定律得，mgtan45°=mrω2
解得ω=
g
r
=
10
10+10
2
=
1
1+
2
=
2
-1
rad/s．
（2）繩子的張力T=
mg
cos45°
=
3
2
2
=3
2
N．
答：（1）該裝置必須以
2
-1
rad/s的角速度轉(zhuǎn)動才行．
（2）此時繩子的張力為3
2
N．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，2011年11月3日凌晨，我國“神舟八號”飛船與“天宮一號”目標飛行器首次成功實現(xiàn)了空間交會對接試驗，這是我國載人太空飛行的又一個里程碑．設(shè)想在未來的時間里我國已經(jīng)建立了載人空間站，空間站繞地球做勻速圓周運動而處于完全失重狀態(tài)，此時無法用天平稱量物體的質(zhì)量．某同學(xué)設(shè)計了在這種環(huán)境中測量小球質(zhì)量的實驗裝置，如圖乙所示：光電傳感器B能夠接受光源A發(fā)出的細激光束，若B被擋光就將一個電信號給與連接的電腦．將彈簧測力計右端用細線水平連接在空間站壁上，左端栓在另一穿過了光滑水平小圓管的細線MON上，N處系有被測小球，讓被測小球在豎直面內(nèi)以O(shè)點為圓心做勻速圓周運動．
（1）實驗時，從電腦中讀出小球自第1次至第n次通過最高點的總時間t和測力計示數(shù)F，除此之外，還需要測量的物理量是：______．
（2）被測小球質(zhì)量的表達式為m=______〔用（1）中的物理量的符號表示〕．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，當(dāng)汽車通過拱橋頂點的速度為10m/s時，車對橋頂?shù)膲毫檐囍氐?span mathtag="math" >
3
4
，如果要使汽車在粗糙的橋面行駛至橋頂時，不受摩擦力作用，則汽車通過橋頂?shù)乃俣葢?yīng)為（g=10m/s2）（　　）
A．15m/sB．20m/sC．25m/sD．30m/s

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

下列四幅圖是我們生活中常見的曲線運動，對其描述正確的是 （　�。�
A．圖甲中小球在水平面內(nèi)勻速圓周運動，小球所受重力和拉力的合力提供向心力
B．圖乙中汽車以一定速度安全通過橋頂時，橋受到車的壓力一定大于汽車的重力
C．圖丙中火車轉(zhuǎn)彎時速度不能太大
D．圖丁汽車在平坦公路上轉(zhuǎn)彎時，汽車受到路面支持力和重力的合力提供向心力

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

汽車質(zhì)量為1.5×104kg，以不變的速率先后駛過圓弧半徑均為15m的凹形路面和凸形路面，若路面承受的最大壓力為2.0×105N．g取10m/s2，試分析：
（1）為使路面不要因為承壓過大而損壞，汽車駛過凹形路面最低點時允許的最大速率是多少？
（2）為使汽車緊壓路面而不產(chǎn)生“飛車”現(xiàn)象，汽車駛過凸形路面最高點時的速率不得超過多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在學(xué)習(xí)過圓周運動之后，紫珠同學(xué)對公園里勻速轉(zhuǎn)動的摩天輪提出了一些猜想，你認為其中正確的是（　　）
A．乘客在乘坐過程中的線速度保持不變
B．每個乘客都在做加速度為零的勻速圓周運動
C．每時每刻，每個人受到的合力都不等于零
D．乘客在乘坐過程中對座位的壓力始終不變

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，質(zhì)量為m的小球用長為L的輕質(zhì)細繩懸于O點，與O點處于同一水平線上的P點處有一個光滑的細釘，已知OP=
1
2
L．在A點給小球一個水平向左的初速度v0，發(fā)現(xiàn)小球恰能到達跟P點在同一豎直線上的最高點B（重力加速度為g）．則以下說法正確的是（　�。�
A．小球到達B點時的速度為零
B．若不計空氣阻力，則初速度v0=
3gL
C．若不計空氣阻力，小球在最低點A時，繩子的拉力為4.5mg
D．若初速度v0=3
3gL
，則小球在從A到B的過程中克服空氣阻力做功為
11
4
mgL

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

人造地球衛(wèi)星在軌道上作勻速圓周運動，它所受到向心力F跟軌道半徑r之間的關(guān)系，說法正確的是（　　）
A．由公式F=
mv2
r
可知F與r成反比
B．由公式F=m?ω2r可知F與r成正比
C．由公式F=m?ω?v可知F跟r無關(guān)
D．由公式F=G
Mm
r2
可知F跟r2成反比

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在高速公路的轉(zhuǎn)彎處，汽車轉(zhuǎn)彎要依靠路面給汽車的摩擦力來完成，設(shè)轉(zhuǎn)彎路段是半徑為R的圓弧，地面與汽車的最大靜摩擦力等于汽車重力的k倍，那么汽車轉(zhuǎn)彎時的安全車速是多少？

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同步練習(xí)冊答案