【題目】如圖所示，已知豎直桿O1O2長為1.0m，水平桿長L1=0.2米，用長L2=0.2米的細(xì)繩懸掛小球，整個(gè)裝置可繞豎直桿O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)該裝置以某一角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，繩子與豎直方向成45°角，取g=10m/s2．求：

（1）該裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度；

（2）如果運(yùn)動(dòng)到距離桿最遠(yuǎn)時(shí)刻懸掛小球的細(xì)繩突然斷了，小球?qū)⒆銎綊佭\(yùn)動(dòng)．求小球落地點(diǎn)與豎直桿在地面上點(diǎn)O2的距離s．（答案可用根式表示）

【答案】（1）5rad/s（2）

【解析】

(1) 小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，靠重力和拉力的合力提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律求出該裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度；

(2) 根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出小球在水平方向的位移的大小，然后結(jié)合平行四邊形定則求出小球落地點(diǎn)與豎直桿在地面上點(diǎn)O2的距離。

(1) 小球轉(zhuǎn)動(dòng)的軌道半徑為：r=L1+L2sin45°=0.2+

對(duì)小球進(jìn)行受力分析如圖，

根據(jù)牛頓第二定律得：mgtan45°=mrω2

解得：ω=5 rad/s；

(2) 小球的線速度為：v=ωr=5×0.4=2m/s

小球做平拋運(yùn)動(dòng)的開始時(shí)的高度為：h=O1O2-L2cos45°=1.0-

小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：

小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平方向的位移為：x=vt=2×0.4=0.8m

當(dāng)小球從距離桿最遠(yuǎn)時(shí)刻開始做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球沿水平方向的速度方向與小球到桿的方向相互垂直，所以小球的落地到O2的距離為：

。

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：

【題目】2019年1月3日，“嫦娥四號(hào)”月球探測(cè)器順利著陸在月球背面，成為人類首顆軟著陸月背的探測(cè)器，著陸前，探測(cè)器先在距月面高度約為100km的環(huán)月段圓軌道Ⅰ上運(yùn)行；然后在A點(diǎn)實(shí)施變軌，使運(yùn)行軌道變?yōu)檫h(yuǎn)月點(diǎn)A高度約為100km，近月點(diǎn)P高度約為15km的環(huán)月段橢圓軌道Ⅱ；再在P點(diǎn)實(shí)施制動(dòng)，降落到月球上，設(shè)“嫦娥四號(hào)”在軌道Ⅰ和軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受到月球的萬有引力，下列說法正確的是（　�。�

A.“嫦娥四號(hào)”在實(shí)施制動(dòng)減速下降階段，其機(jī)械能減小

B.“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器的發(fā)射速度大于地球的第二字宙速度

C.“嫦娥四號(hào)”在地月轉(zhuǎn)移段上經(jīng)過A點(diǎn)的速度小于軌道Ⅰ上經(jīng)過A點(diǎn)的速度

D.已知引力常量、“嫦娥四號(hào)” 在軌道Ⅰ的運(yùn)動(dòng)半徑和周期，可算出月球的質(zhì)量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】半圓形介質(zhì)截面如圖所示，O為圓心，兩束不同顏色的單色光a、b相互平行，從不同位置進(jìn)入介質(zhì)，其中單色光a入射方向正對(duì)圓心O，單色光b的入射點(diǎn)位于圓心O的正上方。且兩束光線都恰好在半圓形介質(zhì)的底邊發(fā)生全反射，且光線a的入射角為45°，則下列說法正確的是

A.單色光a在介質(zhì)中的折射率為2

B.單色光b比單色光a的頻率大

C.光線b在介質(zhì)中的折射角可能大于30°

D.在同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，僅把用a光照射換成用b光照射，觀察到的條紋間距變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，位于水平面的圓盤繞過圓心O的豎直轉(zhuǎn)軸做圓周運(yùn)動(dòng)，在圓盤上有一質(zhì)量為m的小木塊，距圓心的距離為, 木塊與圓盤間的最大靜摩擦力為壓力的k倍，在圓盤轉(zhuǎn)速緩慢增大的過程中，下列說法正確的是 ( )

A.小木塊滑動(dòng)時(shí)，沿切線方向滑離圓盤

B.小木塊受重力、支持力和向心力

C.小木塊獲得的最大動(dòng)能為

D.小木塊所受摩擦力提供向心力，始終指向圓心，故不對(duì)其做功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一根細(xì)線下端拴一個(gè)金屬小球A，細(xì)線的上端固定在金屬塊B上，B放在帶小孔的水平桌面上，小球A在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)�，F(xiàn)使小球A改到一個(gè)更低一些的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（圖上未畫出），金屬塊B在桌面上始終保持靜止，則后一種情況與原來相比較，下列正確的是

A.細(xì)線的張力變小

B.金屬塊B受到桌面的靜摩擦力變小

C.金屬塊B受到桌面的支持力變小

D.小球A運(yùn)動(dòng)的線速度増大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻，電阻， . 間距 d =0.2m 的兩平行金屬板水平放置，板間分布有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度 B＝1T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．閉合開關(guān) S，板間電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，將一帶正電的小球以初速度 v＝0.1 m/s 沿兩板間中線水平射入板間．設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為 ，忽略空氣對(duì)小球的作用， 取 ，求：

(1)當(dāng)時(shí)，電阻消耗的電功率是多大？

(2)若小球進(jìn)入板間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)并與板相碰，碰時(shí)速度與初速度的夾角為 60°，則是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一列簡諧橫波沿x軸傳播時(shí)在t＝0時(shí)刻的波形圖，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)M離開平衡位置的位移為y＝3cm，x＝4m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為y＝－5sin（）cm。則下列說法正確的是（　�。�

A.波沿x軸正方向傳播

B.波傳播的速度大小為8m/s

C.t＝1.5s時(shí)刻，M點(diǎn)的位移為y＝－3cm

D.從t＝0時(shí)刻開始，M點(diǎn)第一次到達(dá)波峰所用的時(shí)間大于0.125s

E.平衡位置為x＝4m的質(zhì)點(diǎn)比x＝8m的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)超前0.5s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑的水平支撐面上，有A、B兩個(gè)小球，A球動(dòng)量為10 kg·m/s，B球動(dòng)量為12 kg·m/s，A球追上B球并相碰，碰撞后，A球動(dòng)量變?yōu)?/span>8 kg·m/s，方向沒變，則A、B兩球質(zhì)量的比值為（　　）

A.0.5B.0.6

C.0.65D.0.75

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為0.2kg的物體，以2m/s的初速度從離地面高1m處豎直向上拋出最后物體落至水平地面上。以拋出點(diǎn)所在平面為零勢(shì)能面，g＝10m/s2，不計(jì)空氣阻力，則（ ）

A.整個(gè)過程中重力對(duì)物體做的功為2J

B.物體落至地面時(shí)的重力勢(shì)能為0

C.物體落至地面時(shí)的動(dòng)能為2.4J

D.物體落至地面時(shí)的機(jī)械能為2.4J

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