19.如圖所示,長為L的細(xì)繩一端固定,另一端系一質(zhì)量為m的小球.給小球一個合適的初速度,小球便可在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,這樣就構(gòu)成了一個圓錐擺,設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ.則
①小球受到的2(填“2”或“3”)個力的作用,這幾個力的合力大小為材mgtanθ(用題中提供的已知量表示).
②小球運(yùn)動的線速度大小為$\sqrt{glsinθtanθ}$.

分析 小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,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線速度的大。

解答 解:①小球受重力和拉力兩個力作用,物體做勻速圓周運(yùn)動,向心力指向圓心,靠兩個力的合力提供向心力,根據(jù)平行四邊形定則知,合力的大小為:
F=mgtanθ.
②根據(jù)牛頓第二定律得:$mgtanθ=m\frac{{v}^{2}}{Lsinθ}$,
解得:v=$\sqrt{glsinθtanθ}$
故答案為:2,mgtanθ,$\sqrt{glsinθtanθ}$.

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

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.滑沙是人們喜愛的游樂體育活動,如圖是滑沙場地的一段,可視為傾角為30°的斜面,人和滑車總質(zhì)量為m,滑沙人從距底端高為h處的頂端A沿滑到由靜止開始勻加速下滑,加速度大小為0.4g,人和滑車可視為質(zhì)點(diǎn),則從頂端向下滑到底端B的過程中,下列說法正確的是(  )
A.人和滑車減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能
B.人和滑車獲得的動能為0.4mgh
C.整個下滑過程中人和滑車減少的機(jī)械能為0.2mgh
D.人和滑車克服摩擦力做功為0.6mgh

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示,AOB是由某種透明物質(zhì)制成的$\frac{1}{4}$圓柱體橫截面(O為圓心),折射率為$\sqrt{2}$.有一束平行光以45°的入射角射向柱體的OA平面,這些光線中有一部分不能從柱體的AB面上射出,設(shè)凡射到OB面的光線全部被吸收,也不考慮OA面的反射,則圓柱體AB面上有光線出射的部分占AB表面的比例為( 。
A.1:4B.1:3C.2:3D.1:2

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7.在物理理論建立的過程中,有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn).關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn),下列說法中正確的是( 。
A.丹麥天文學(xué)家第谷通過長期的天文觀測,指出所有行星繞太陽運(yùn)動的軌道都是橢圓,揭示了行星運(yùn)動的有關(guān)規(guī)律
B.伽利略認(rèn)為在足夠高的高山上以足夠大的水平速度拋出物體,物體就不會再落回地球
C.開普勒通過研究行星觀測記錄,發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動三大定律
D.牛頓總結(jié)出了萬有引力定律并用實(shí)驗(yàn)測出了引力常量

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖是某同學(xué)對“嫦娥二號”衛(wèi)星繞月運(yùn)行的可能軌道的猜想,其中可能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖,兩平行金屬導(dǎo)軌相距L、足夠長,與水平面成θ角傾斜放置構(gòu)成一個斜面.導(dǎo)軌間用一阻值為R的電阻絲相連,R上方磁場垂直斜面向上,R下方磁場沿斜面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.初始時金屬棒ab、cd放在金屬導(dǎo)軌上設(shè)法使其保持靜止,棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為μ,且μ<tanθ.兩棒質(zhì)量均為m、電阻均為R,導(dǎo)軌電阻不計.釋放cd棒的同時,對ab施加一沿導(dǎo)軌向上的變力F,使其以恒定加速度a由靜止開始沿斜面向上做勻加速運(yùn)動.求:
(1)t時刻通過ab棒的電流;
(2)t時刻ab棒所受拉力F的大;
(3)當(dāng)cd棒速度達(dá)到最大時,通過cd棒的電流及電阻R的發(fā)熱功率P.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖所示,正方形線圈abcd位于紙面內(nèi),線圈電阻不計,邊長為L,匝數(shù)為N,線圈內(nèi)接有阻值為R的電阻,過ab中點(diǎn)和cd中點(diǎn)的連線OO′恰好位于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場的右邊界上,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.當(dāng)線圈繞OO′轉(zhuǎn)過90°時,通過電阻R的電荷量為$\frac{NB{L}^{2}}{2R}$.

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8.法拉第發(fā)明了世界上第一臺發(fā)電機(jī)--法拉第圓盤發(fā)電機(jī).銅質(zhì)圓盤放置在勻強(qiáng)磁場中,圓盤圓心處固定一個搖柄,邊緣和圓心處各有一個銅電刷與其緊貼,用導(dǎo)線a、b將電刷與電燈連接起來形成回路.如圖所示從上往下看逆時針勻速轉(zhuǎn)動銅盤,若圖中銅盤半徑為L,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,回路總電阻為R,轉(zhuǎn)動的角速度為ω.則下列說法正確的是( 。
A.回路中的電動勢等于BL2ω
B.回路中的電流等于$\frac{{B{L^2}ω}}{2R}$
C.回路中電流方向從b導(dǎo)線流進(jìn)燈泡,a導(dǎo)線流進(jìn)銅盤
D.回路中產(chǎn)生的是大小和方向周期性變化的電流

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9.如圖所示,質(zhì)量為m的小球用長為L的細(xì)線拴在天花板上的O點(diǎn),現(xiàn)將小球拉開,使擺線L與豎直方向的夾角為α,并使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(這種運(yùn)動通常稱為圓錐擺運(yùn)動).求:
(1)細(xì)線的對小球的拉力大;
(2)小球運(yùn)動的線速度的大;
(3)小球做圓周運(yùn)動的角速度及周期.

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