如圖所示，AB為豎直轉(zhuǎn)軸，細繩AC和BC的結(jié)點C系一質(zhì)量為m的小球，兩繩能承擔(dān)的最大拉力均為2mg．當(dāng)AC和BC均拉直時∠ABC=90°，∠ACB=53°，BC=1m．豎直軸AB勻速轉(zhuǎn)動，C球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動．求：
（1）要使兩條細繩都拉直，C球的線速度至少多大？
（2）當(dāng)C球的線速度增大時，AC和BC哪條繩先斷？當(dāng)其中一條繩剛要斷時，C球的線速度多大？（g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）
（1）當(dāng)小球線速度增大時，BC逐漸被拉直，小球線速度增至BC剛被拉直時，
對球：TAsin∠ACB-mg=0…①
TAcos∠ACB=m
v2
BC
…②
由①②解得：v=
30
2
m/s
（2）當(dāng)繩子拉直時，線速度再增大時，①仍然成立，TA不變，而TB增大，所以BC繩先斷，當(dāng)TB=2mg時，
根據(jù)向心力公式得：
2mg+TAcos∠ACB=m
v′2
BC
③
由①③解得：v′=
110
2
m/s
答：（1）要使兩條細繩都拉直，C球的線速度至少為
30
2
m/s；（2）當(dāng)C球的線速度增大時，BC繩先斷，當(dāng)其中一條繩剛要斷時，C球的線速度為
110
2
m/s．
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：單選題

同一輛汽車以同樣大小的速度先后開上平直的橋和凹形橋，在橋的中央處有（　　）
A．車對兩種橋面的壓力一樣大
B．車對凹形橋面的壓力大
C．車對平直橋面的壓力大
D．無法判斷

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一輛質(zhì)量2t的小轎車，駛過半徑R=40m的一段圓弧形橋面，重力加速度g=10m/s2．求：
（1）若橋面為凹形，汽車以20m/s的速度通過橋面最低點時，對橋面壓力是多大？
（2）若橋面為凸形，汽車以10m/s的速度通過橋面最高點時，對橋面壓力是多大？
（3）汽車以多大速度通過凸形橋面頂點時，對橋面剛好沒有壓力？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

質(zhì)量為1500kg的汽車以5m/s的速度駛過拱橋頂部．已知拱橋頂部的半徑為50m．此時汽車的向心加速度大小為______，汽車對地面的壓力大小為______．（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，用長為L的輕繩把一個鐵球懸掛在高2L的O點處，小鐵球以O(shè)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運動且恰能到達最高點B處，則有（　�。�
A．小鐵球在運動過程中輕繩的拉力最大為5mg
B．小鐵球在運動過程中輕繩的拉力最小為mg
C．若運動中輕繩斷開，則小鐵球落到地面時的速度大小為
7gL
D．若小鐵球運動到最低點輕繩斷開，則小鐵球落到地面時的水平位移為2L

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

長為0.5m，質(zhì)量可忽略的桿，其下端固定于O點，上端連有質(zhì)量m=2kg的小球，它繞O點做圓周運動，當(dāng)通過最高點時，如圖所示，求下列情況下，桿受到的力（說明是拉力還是壓力）：
（1）當(dāng)v1=1m/s時；
（2）v2=4m/s時．（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

飛行中的鳥要改變飛行方向時，鳥的身體要傾斜（如圖所示）．與車輛不同的是，鳥轉(zhuǎn)彎所需的向心力由重力和空氣對它們的作用力的合力來提供．質(zhì)量為m的飛鳥，以速率v在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動，空氣對飛鳥作用力的大小等于（　�。�
A．m
g2+
v4
R2
B．
mv2
R
C．m
v2
R2
-g2
D．mg

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示的試管內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體，靜止時氣柱長為L0，大氣壓強為P0，當(dāng)試管繞豎直軸以角速度ω在水平面勻速轉(zhuǎn)動時氣柱長變?yōu)長，其他尺寸如圖2-6所示，求轉(zhuǎn)動時的氣體壓強．（設(shè)溫度不變，管截面積為S，水銀密度為ρ）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，用細線吊著一個質(zhì)量為m的小球，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，下列關(guān)于小球受力的說法，正確的是（不計空氣阻力）（　�。�
A．受重力、拉力、向心力B．受重力、拉力
C．受重力、離心力D．以上說法都不正確

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同步練習(xí)冊答案