15．如圖所示，在內(nèi)壁光滑的平底試管內(nèi)放一個小球，試管的開口端與水平軸O連接，讓試管在豎直平面內(nèi)勻速轉動．已知轉動軸到管底小球的距離L=5cm，在試管轉動過程中，小球做勻速圓周運動，試管底部對小球彈力的最大值是最小值的3倍．求：試管轉動的角速度ω（g取10m/s2）．

分析 當小球在最低點時，小球對管底的壓力最大，在最高點時，小球對管底的壓力最小，根據(jù)牛頓第二定律，通過壓力的關系，求出角速度的大�。�

解答 解：轉至最低點時，小球對管底壓力最大；轉至最高點時，小球對管底壓力最小，最低點時管底對小球的支持力F1應是最高點時管底對小球支持力F2的3倍，即
F1=3F2 ①
根據(jù)牛頓第二定律有
最低點：F1-mg=mrω2 ②
最高點：F2+mg=mrω2 ③
聯(lián)立三式，代入數(shù)據(jù)解得ω=20rad/s．
答：試管轉動的角速度ω為20rad/s．

點評 解決本題的關鍵知道向心力的來源，結合牛頓第二定律進行求解，知道在最高點壓力最小，在最低點壓力最大．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

5．（1）如圖①所示用插針法測定玻璃磚的折射率的實驗中，把P1、P2連線與玻璃磚表面垂線的夾角作為入射角，這個角過小會使測量誤差偏大，過大會使從bb′面看不到P1、P2的像；若已確定了P1、P2的位置，欲確定P3的位置，應在觀察時使P3同時擋住P1P2的像，如圖②所示，甲同學做實驗時所畫的MN線（入射界面）雖與玻璃ab面重合，但PQ線卻略向外平移，乙同學M′N′和P′Q′之間距離雖等于a′c′，但實驗時玻璃磚的a′b′、c′d′都相對M′N′、P′Q′平移了一些．取走玻璃磚后，他們分別按MN、PQ及M′N′、P′Q′畫圖求折射率，那么，甲測出的折射率將偏小，乙測出的折射率將不變（填“偏大”、“偏小”或“不變”）
（2）某同學由于沒有量角器，在完成了光路圖以后，如圖③所示，以O點為圓心，10.00cm長為半徑畫圓，分別交線段OA于A點，交O、O′連線延長線于C點，過A點作法線NN′的垂線AB交NN′于B點，過C點作法線NN′的垂線CD交NN′于D點，用刻度尺量得OB=8.00cm，CD=4.00cm．由此可得到玻璃的折射率n=1.5．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．在直線運動中所說的勻速運動指運動物體的速度恒定，勻加速直線運動則是指加速度恒定，那么物體作勻速圓周運動，在其運動過程中，發(fā)生變化的物理量是（　�。�
A．線速度B．角速度C．向心加速度D．合外力

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．關于平拋運動，下列說法正確的是（　　）
A．任意連續(xù)相等的時間內(nèi)，物體運動速度的改變量只有方向相同，大小不等
B．任意連續(xù)相等的時間內(nèi)，物體下落的高度之比為1：3：5…
C．由t=$\frac{x}{{v}_{0}}$可知，物體平拋的初速度越小，飛行時間越長
D．由t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$可知，物體下落的高度越低，飛行時間越短

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．如圖所示，在加速運動的車廂中，一個人用力沿車前進的方向推車廂，已知人與車廂始終保持相對靜出，那么人對車廂的合力做功的情況是（　�。�
A．做正功B．做負功C．不做功D．無法確定

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，某同學認為在此過程中必須注意以下幾項，其中正確的是（　　）
A．為減小實驗誤差，兩根細繩要盡量短一些
B．為減小實驗誤差，兩根細繩必須等長
C．為減小實驗誤差，兩繩之間的夾角要盡量大些
D．橡皮條應與兩繩夾角的平分線在同一直線上
E．在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行
F．該實驗必須要用到兩個或兩個以上彈簧秤

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．如圖1所示，勻強磁場的磁感應強度B為0.5T，其方向垂直于傾角θ=30°的斜面向上．絕緣斜面上固定有“V”字形的光滑金屬導軌MON（電阻忽略不計），MO和NO長度均為S=2.5m，MN連線水平，MN兩點間距離為D=3m，P為MN的中點，以O為原點，OP為x軸建立一維坐標系Ox，一根粗細均勻的金屬桿CD，長度d=3.0m，質量m=1kg，電阻R=0.3Ω，在拉力F的作用下，從O處以恒定速度v=1m/s在導軌上沿x軸正向運動（金屬桿與導軌接觸良好），g取10m/s2．
（1）求金屬桿CD運動到x=0.8m處時，金屬桿中電流強度的大小和方向；
（2）推導金屬桿CD從O處運動到MN處過程中拉力F與位置坐標x的關系式，并在圖2中畫出F-x關系圖象；
（3）求金屬桿CD從O點運動到MN處的全過程中產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．如果是在有勻強磁場的云室中觀察到的粒子的運動軌跡，a和b是軌跡上的兩點，該粒子在運動時，其質量和電量不變，而動能逐漸減少．下列說法正確的是（　　）
A．粒子帶負電，先經(jīng)過a點，再經(jīng)過b點B．粒子帶正電，先經(jīng)過b點，再經(jīng)過a點
C．洛倫茲力可能對粒子做負功D．洛倫茲力對粒子一定不做功

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．如圖，光滑水平面上，質量為m的子彈以v的速度水平射入木塊（木塊質量為M ）后留在木塊內(nèi)，則（　　）
A．木塊的最大速度為$\frac{mv}{M+m}$
B．子彈射入木塊的過程中，子彈受到的沖量為$\frac{mMv}{M+m}$
C．若將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對象（系統(tǒng)），此系統(tǒng)從子彈開始射入到彈簧壓縮到最短的整個過程中，動量守恒
D．彈簧的最大彈性勢能為$\frac{m{v}^{2}}{2}$

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