10．如圖所示，在光滑的圓錐體頂端用長(zhǎng)為l的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m的小球．圓錐體固定在水平面上不動(dòng)，其軸線沿豎直方向，母線與軸線之間的夾角為30?．現(xiàn)在使小球以速度v=$\sqrt{\frac{3gl}{2}}$繞圓錐體軸線在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，求線對(duì)小球的拉力．

分析 根據(jù)牛頓第二定律求出支持力為零時(shí)，小球的線速度的大小，從而確定小球有無(wú)離開(kāi)圓錐體的斜面，若離開(kāi)錐面，根據(jù)豎直方向上合力為零，水平方向合力提供向心力求出線對(duì)小球的拉力大�。�

解答 解：如圖所示，小球在錐面上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)支持力FN=0時(shí)，小球只受重力mg和線的拉力FT的作用，其合力F應(yīng)沿水平面指向軸線，由幾何關(guān)系知
F=mgtan30°=$m\frac{v_0^2}{r}$，
r=lsin30°
由以上兩式解得v0=$\sqrt{\frac{{\sqrt{3}gl}}{6}}$
因?yàn)関＞v0，所以小球與錐面脫離并不接觸，設(shè)此時(shí)線與豎直方向的夾角為α，小球受力如圖所示．則
FTsinα=$m\frac{v^2}{lsinα}$
FTcosα-mg=0            
由兩式解得：FT=2mg                   
答：線對(duì)小球的拉力為2mg．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道小球圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解，根據(jù)牛頓第二定律求出臨界速度是解決本題的關(guān)鍵．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

20．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)裝置．如圖所示，在水平桌面上固定放置一個(gè)斜面，把桌子搬到墻的附近，把白紙和復(fù)寫(xiě)紙附在墻上．第一次讓桌子緊靠墻壁，從斜面上某一位置由靜止釋放鋼球，在白紙上得到痕跡A，以后每次將桌子向后移動(dòng)相同的距離x，每次都讓鋼球從斜面的同一位置滾下，重復(fù)剛才的操作，依次在白紙上留下痕跡B、C、D，測(cè)得BC、CD間的距離分別為y2和y3．下列說(shuō)法$\underset{錯(cuò)}{•}$$\underset{誤}{•}$的是（　�。�
A．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到桌面與垂線垂直
B．每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了具有相同的水平初速度
C．可以求得y2：y3=3：5
D．可以求得小鋼球離開(kāi)水平桌面時(shí)的速度為x$\sqrt{\frac{{y}_{3}-{y}_{2}}{g}}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

1．質(zhì)量為m的子彈以速度v射向一個(gè)質(zhì)量為M的靶，子彈平進(jìn)入靶洞并打在一個(gè)勁度系數(shù)為k的輕彈上，靶可以在光的水平面上運(yùn)動(dòng)，試求彈簧被壓縮的最大距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

18．如圖所示，線圈在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交變電流，以下相關(guān)說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．線圈在甲、丙圖所示位置時(shí)，磁通量變化率最大
B．線圈在乙、丁圖所示位置時(shí)，產(chǎn)生的電流最小
C．線圈平面經(jīng)過(guò)甲、丙圖所示位置時(shí)，電流的方向都要改變一次
D．線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電流方向改變一次

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

5．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體（　�。�
A．速度大小一定時(shí)刻改變B．速度方向一定時(shí)刻改變
C．速度大小和方向一定都時(shí)刻改變D．加速度大小和方向一定都時(shí)刻改變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

15．無(wú)限長(zhǎng)通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)可認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場(chǎng)（外圍磁場(chǎng)可視為零）其大小為B=kI（I為螺線管所通電流，不同的螺線管，k值不同）．現(xiàn)有兩個(gè)螺線管1和2，間軸放置（軸在O處），如圖所示，其中1的半徑為a，2的半徑為b（大于2a）．在1中通以電流I1=I0+2t（電流隨時(shí)間t變化），產(chǎn)生的磁場(chǎng)為B1=2kI1，在2中通以電流I2=3t，產(chǎn)生的磁場(chǎng)為B2=kI2，且兩個(gè)磁場(chǎng)同向．現(xiàn)在P處放一個(gè)半徑為r的圓形導(dǎo)線框，圓心亦在O處．則：
（1）線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？（不考慮感應(yīng)電流對(duì)磁場(chǎng)的影響）
（2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就是單位電荷在感應(yīng)電場(chǎng)力的作用下沿線框移動(dòng)一周（感應(yīng)電場(chǎng)）電場(chǎng)力的功，由此可以求出線框P所在的位置感應(yīng)電場(chǎng)E的大小，那么E為多大？
（3）現(xiàn)撤去線框P，在距O為r處（線框處）放一個(gè)靜止的點(diǎn)電荷（電荷量為q，質(zhì)量為m，不考慮重力），從t=0時(shí)刻釋放，該電荷恰好以半徑r做圓周運(yùn)動(dòng)，試求r的值．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

2．已知地球的半徑為R，地球衛(wèi)星A的圓軌道半徑為2R，衛(wèi)星B的圓軌道半徑為$\sqrt{2}$R，兩衛(wèi)星均在地球赤道的正上方，兩衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，已知地球表面的重力加速度大小為g，試求：
（1）兩衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期TA和TB；
（2）衛(wèi)星A和B連續(xù)地不能直接通訊的最長(zhǎng)時(shí)間間隔（信號(hào)傳輸時(shí)間可忽略）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

8．某物體受到三個(gè)力作用而保持靜止，現(xiàn)將其中一個(gè)力逐漸減小到零再逐漸恢復(fù)到原來(lái)的大小，則物體（　�。�
A．可能做曲線運(yùn)動(dòng)B．先勻加速后勻減速直到靜止
C．先勻加速后勻速D．加速度先增大后減小到零

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

9．如圖，E為直流電源，G為靈敏電流計(jì)，A、B為兩個(gè)圓柱形電極，P是木板，C、D為兩個(gè)探針，S為開(kāi)關(guān)，現(xiàn)用上述實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行“用描跡法畫(huà)出等量異號(hào)點(diǎn)電荷電場(chǎng)中平面上的等勢(shì)線”的實(shí)驗(yàn)．
（1）木板P上有白紙、導(dǎo)電紙和復(fù)寫(xiě)紙，最上面的應(yīng)該是導(dǎo)電紙；
（2）用實(shí)線代表導(dǎo)線將實(shí)驗(yàn)器材正確連接．
（3）如想描繪孤立點(diǎn)電荷電場(chǎng)中平面上的等勢(shì)線，應(yīng)如何改變電極？如何放置？中間一個(gè)圓柱型電極，外側(cè)一個(gè)圓形電極，柱形電極放在圓心處．

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