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如圖5-3-17所示，質量為m的小球用長為L的細線連接著，使小球在水平面內做勻速圓周運動.細線與豎直方向夾角為α.試分析其角速度ω的大小.

圖5-3-17

解析：對小球而言，只受兩個力：重力mg和線的拉力T.這兩個力的合力mgtanα提供向心力，半徑r=Lsinα，所以由F=mrω2得，mgtanα=mLsinα·ω2

整理得ω=

可見，角速度越大，角α也越大.

答案：ω=


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

為了測量列車運行的速度和加速度大小，可采用如圖4-3-16的裝置，它是由一塊安裝在列車車頭底部的強磁體和埋設在軌道地面的一組線圈及電流測量記錄儀組成的（記錄測量儀未畫出）.當列車經過線圈上方時，線圈中產生的電流被記錄下來，就能求出列車在各位置的速度和加速度.

如圖4-3-17所示，假設磁體端部磁感應強度B=0.004 T，且全部集中在端面范圍內，與端面相垂直.磁體的寬度與線圈寬度相同，且都很小，線圈匝數n=5，長l=0.2 m，電阻R=0.4 Ω（包括引出線的電阻），測試記錄下來的電流—位移圖，如圖4-3-17所示.

 

圖4-3-16

圖4-3-17

問題：

（1）試計算在離O（原點）30 m、130 m處列車的速度v1和v2的大小;

（2）假設列車做的是勻速直線運動，求列車加速度的大小.

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖2-3-17所示，金屬導線框abcd每邊長0.2 m，每邊電阻均為0.5 Ω，線框平面與紙面平行，有界勻強磁場磁感應強度大小為0.1 T，方向垂直紙面向里.現用外力使線框以10 m/s的速度勻速進入磁場，則進入磁場的過程中，c、d兩點間的電勢差Ucd=___________，外力做功的功率為___________.

圖2-3-17

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科目：高中物理 來源： 題型：

有一根細長而均勻的金屬材料樣品M截面為外方內圓，如圖5-3-17所示.此樣品重約1—2 N,長約為30 cm.電阻約為10 Ω，其電阻率為ρ，密度為D，因管線內徑d太小，無法直接測量，請設計一個實驗方案測量d.供選用的器材有：

圖5-3-17

A.毫米刻度尺

B.螺旋測微器

C.電流表（600 mA,1.0 Ω)

D.電流表（3 A，0.1 kΩ)

E.電壓表（3 V，6 kΩ)

F.滑動變阻器（2 kΩ，0.5 A)

G.滑動變阻器（10 Ω， 2 A）

H.蓄電池（6 V，0.05 Ω)

I.單刀單擲開關，導線若干

(1)實驗中所需器材為______________（填字母代號）.

(2)畫出電路圖.

(3)用測量量及已知量表示d=___________,并說明式中各字母的含義.

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科目：高中物理 來源： 題型：

某學生為了測量一物體的質量，找到了一個力電子轉換器，該轉換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力(比例系數為k)，如圖5-3-17所示，測量時先調節(jié)輸入端的電壓，使轉換器空載時的輸出電壓為0；而后在其受壓面上放一物體，即可測得與物體的質量成正比的輸出電壓U，現有下列器材：力電轉換器、質量為m0的砝碼、電壓表、滑動變阻器、干電池各一個、電鍵及導線若干、待測物體(可置于力電轉換器的受壓面上).請完成對該物體質量的測量.

圖5-3-17

(1)設計一個電路.要求力電轉換器的輸入電壓可調，并且使電壓的調節(jié)范圍盡可能大，在方框中畫出完整的電路圖.

(2)簡要說明測量步驟，求出比例系數k，并測出待測物體的質量m.

(3)請設想實驗中可能出現的一個問題.

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