2.如圖所示,在內(nèi)壁光滑的平底試管內(nèi)放一個(gè)質(zhì)量為1g的小球,試管的開口端與水平軸O連 接.試管底與O相距5cm,試管在轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)下在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).求:試管繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度達(dá)到多大時(shí),試管底所受壓力的最大值等于最小值的3倍?(g取10m/s2

分析 小球在最高點(diǎn)時(shí)壓力最小,在最低點(diǎn)時(shí),壓力最大,根據(jù)牛頓第二定律求出勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小.

解答 解:在最高點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律得,$mg+{N}_{1}=mr{ω}^{2}$,
在最低點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律得,${N}_{2}-mg=mr{ω}^{2}$,
N2=3N1
聯(lián)立解得ω=20rad/s.
答:試管繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度達(dá)到20rad/s時(shí),試管底所受壓力的最大值等于最小值的3倍.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道小球在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)向心力的來源,結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解,難度不大.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

12.①德國天文學(xué)家開普勒用了20年的時(shí)間研究了第谷的行星觀測(cè)記錄后,發(fā)表了他的行星運(yùn)動(dòng)三大定律,為萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ).
②牛頓總結(jié)出了萬有引力定律,萬有引力常量G的值是卡文迪許用扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)量出來的.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.如圖所示,將質(zhì)量分別為m1=1.0kg和m2=2.0kg的彈性小球a、b用輕繩緊緊捆在一起,使它們發(fā)生微小的形變.該系統(tǒng)以速度v0=0.20m/s沿光滑水平面向右做直線運(yùn)動(dòng).某時(shí)刻輕繩突然自動(dòng)斷開,斷開后兩球仍沿原直線運(yùn)動(dòng).經(jīng)過時(shí)間t=4.0s后,測(cè)得兩球相距s=4.8m,求:
(1)剛分離時(shí)a、b兩小球的速度v1、v2;
(2)兩球分開過程中釋放的彈性勢(shì)能Ep

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

10.如圖所示是一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波動(dòng)圖象,從該時(shí)刻開始,此波中d質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷的時(shí)間比e質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷的時(shí)間早0.10s.若b質(zhì)點(diǎn)的平衡位置為x=$\frac{4}{3}$m.求:
(1)至少經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間b質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置且向下運(yùn)動(dòng)以及b質(zhì)點(diǎn)在這段時(shí)間內(nèi)經(jīng)過的路程.
(2)質(zhì)點(diǎn)b在任意0.30s時(shí)間間隔內(nèi)通過的路程最大是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖所示,某人用繩通過定滑輪拉小船,設(shè)人勻速拉繩的速度為v0,小船水平向左運(yùn)動(dòng),繩某時(shí)刻與水平方向夾角為θ,則小船的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)及此時(shí)刻小船的速度vx為( 。
A.vx=$\frac{{v}_{0}}{cosθ}$B.vx=v0cosθC.vx=$\frac{{v}_{0}}{sinθ}$D.vx=v0sinθ

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.已知某天體的第一宇宙速度為6km/s,則高度為該天體半徑的繞該天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船的運(yùn)行速度為( 。
A.3$\sqrt{2}$km/sB.3km/sC.4$\sqrt{2}$ km/sD.8 km/s

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

14.一個(gè)圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng).盤面上距圓盤中心r=0.1m的位置有一個(gè)質(zhì)量為m=1.0kg的小物體在隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),動(dòng)摩擦因素μ=0.5,重力加速度g=10m/s2.如圖所示.求:
(1)當(dāng)角速度ω1=3rad/s時(shí),摩擦力為多少.
(2)若要保持小物體與圓盤相對(duì)靜止,角速度最大為多少?

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11.下列運(yùn)動(dòng)的物體中,機(jī)械能守恒的是( 。
A.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體B.被勻速吊起的集裝箱
C.跳傘運(yùn)動(dòng)員空中下降的過程D.隨摩天輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小孩

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.我國月球探測(cè)計(jì)劃“嫦娥工程”已經(jīng)啟動(dòng),科學(xué)家對(duì)月球的探索會(huì)越來越深入,2009年下半年發(fā)射了“嫦娥1號(hào)”探月衛(wèi)星,2010年又發(fā)射了嫦娥2號(hào).
若宇航員隨登月飛船登陸月球后,在月球表面某處以速度v0豎直向上拋出一個(gè)小球,經(jīng)過時(shí)間t,小球落回拋出點(diǎn).已知月球半徑為R,萬有引力常量為G,若在月球表面上放射一顆環(huán)月衛(wèi)星,求最小發(fā)射速度.

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