18.如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩一端固定,另一端系一質(zhì)量為m的小球,給小球一個(gè)合適的初速度,小球便可在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),這樣就構(gòu)成了一個(gè)圓錐擺,設(shè)細(xì)繩和豎直方向的夾角為θ,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,求:
(1)繩對(duì)小球的拉力F;
(2)小球運(yùn)動(dòng)的角速度ω.

分析 小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),靠拉力和重力的合力提供向心力,結(jié)合牛頓第二定律求出繩的拉力F和角速度ω.

解答 解:(1)小球受重力和拉力兩個(gè)力作用,物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng),向心力指向圓心,靠?jī)蓚(gè)力的合力提供向心力,根據(jù)平行四邊形定則知,
繩對(duì)小球的拉力 F=$\frac{mg}{cosθ}$
(2)合力的大小為:
F=mgtanθ.
根據(jù)牛頓第二定律得:mgtanθ=mω2Lsinθ
解得:ω=$\sqrt{\frac{g}{Lcosθ}}$
答:
(1)繩對(duì)小球的拉力F為$\frac{mg}{cosθ}$;
(2)小球運(yùn)動(dòng)的角速度ω為$\sqrt{\frac{g}{Lcosθ}}$.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道小球做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來源,結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.豎直面內(nèi)有A、B、C、D四點(diǎn)構(gòu)成矩形,AC豎直,∠DAC=30°,空間有一范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng),方向由D指向C,將一質(zhì)量為m不帶電小球a從A點(diǎn)以某一速度水平拋出,經(jīng)過D點(diǎn)時(shí),其動(dòng)能是A位置的4倍;將另一質(zhì)量也為m的帶正電荷為q的小球b從A點(diǎn)以相同大小的速度水平拋出,經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能也是A位置的4倍,則場(chǎng)強(qiáng)E的大小等于( 。
A.$\frac{mg}{q}$B.$\frac{mg}{2q}$C.$\frac{\sqrt{3}mg}{q}$D.$\frac{2mg}{q}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.某同學(xué)用如圖1所示裝置研究物塊運(yùn)動(dòng)速度變化的規(guī)律.
(1)從紙帶上選取若干計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間t與速度v的數(shù)據(jù)如表:
時(shí)間t/s00.100.200.300.400.500.60
速度v/(ms-100.160.310.450.520.580.60
請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出如圖2物塊的v-t圖象.
(2)上述v-t圖象不是一條直線,該同學(xué)對(duì)其裝置進(jìn)行了進(jìn)一步檢查,列出了下列幾條,其中可能是圖象發(fā)生彎曲原因的是D
A.長(zhǎng)木板不夠光滑                  B.沒有平衡摩擦力
C.鉤碼質(zhì)量m沒有遠(yuǎn)小于物塊質(zhì)量M      D.拉物塊的細(xì)線與長(zhǎng)木板不平行

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,t=0時(shí)刻波形如圖所示,此時(shí)刻后介質(zhì)中的P質(zhì)點(diǎn)回到平衡位置的最短時(shí)間為0.2s,Q質(zhì)點(diǎn)回到平衡位置的最短時(shí)間為1s,已知t=0時(shí)刻P、Q兩質(zhì)點(diǎn)對(duì)平衡位置的位移相同,則( 。
A.該簡(jiǎn)諧波的周期為1.2sB.該簡(jiǎn)諧波的波速為0.05m/s
C.t=0.8s時(shí),P質(zhì)點(diǎn)的加速度為零D.經(jīng)過1s,質(zhì)點(diǎn)Q向右移動(dòng)了1m

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

13.假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體,其密度為ρ.一顆人造地球衛(wèi)星在地球上空繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)過時(shí)間t,衛(wèi)星行程為s,衛(wèi)星與地球中心連線掃過的角度是θ弧度,萬(wàn)有引力常亮為G,求:地球的半徑為R=s$\root{3}{\frac{3}{4πGρ{θt}^{2}}}$.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

4.有位同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn),用下列實(shí)驗(yàn)裝置研究物體與平臺(tái)接觸表面間的動(dòng)摩擦因數(shù),實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)如圖1所示,實(shí)驗(yàn)結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)2位,g=10m/s2

(1)如圖3所示是某一次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,其中A、B、C、D、E、F是計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s.測(cè)得O到A、B、C的距離分別為3.38cm、8.89cm和16.55cm.小車在運(yùn)動(dòng)過程中的加速度為2.14m/s2. 
(2)已知小車質(zhì)量為400g,每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為10g.小車在外力作用下運(yùn)動(dòng),經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)并記錄鉤碼個(gè)數(shù)以及相對(duì)應(yīng)物體運(yùn)動(dòng)的紙帶加速度如表:
n5678910
a0.150.410.650.921.151.39
根據(jù)如表在坐標(biāo)紙(圖2)中畫出a-n的圖象,并求出物體與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示,LOO′L′為一折線,它所形成的兩個(gè)角∠LOO′和∠OO′L′均為45°.折線的右邊有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),其方向垂直于紙面向里.一邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框沿垂直于OO′的方向以速度v做豎直向上的勻速直線運(yùn)動(dòng),在t=0時(shí)刻恰好位于圖中所示位置.以逆時(shí)針方向?yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向,在下面四幅圖中能夠正確表示電流-時(shí)間(I-t)關(guān)系的是(時(shí)間以$\frac{l}{v}$為單位)(  )
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.下列說法中正確的是( 。
A.原子的核式結(jié)構(gòu)模型是由湯姆遜在a粒子散射實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出的
B.將放射性元素?fù)诫s到其他穩(wěn)定元素中,并降低溫度,它的半衰期不發(fā)生改變
C.光電效應(yīng)證實(shí)了光具有波動(dòng)性
D.太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)是裂變反應(yīng)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.在海濱游樂場(chǎng)里有一種滑沙的游樂活動(dòng).如圖所示,人坐在滑板上從斜坡上由靜止滑下,滑到斜坡底端B點(diǎn)后進(jìn)入水平的滑道再滑行一段距離到C點(diǎn)停下.若人和滑板的總質(zhì)量m=60.0kg,滑板與斜坡滑道和水平滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.50,斜坡的傾角θ=37°,斜坡與水平滑道間是平滑連接的,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中空氣阻力忽略不計(jì),重力加速度g取10m/s2,人在斜坡上滑下的距離AB為50m,求人沿水平滑道滑行的最遠(yuǎn)距離.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案