如圖11所示，把一個(gè)質(zhì)量m＝1 kg的物體通過(guò)兩根等長(zhǎng)的細(xì)繩與豎直桿上A、B兩個(gè)固定點(diǎn)相連接，繩a、b長(zhǎng)都是1 m，桿AB長(zhǎng)度是1.6 m，直桿和球旋轉(zhuǎn)的角速度等于多少時(shí)，b繩上才有張力？

解析：如圖所示，a、b兩繩都伸直時(shí)，已知a、b繩長(zhǎng)均為1 m，即      

＝＝1 m，＝＝0.8 m

在△AOD中，cosθ＝＝＝0.8

sinθ＝0.6，θ＝37°

小球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑

r＝＝·sinθ＝1×0.6 m＝0.6 m.

b繩被拉直但無(wú)張力時(shí)，小球所受的重力mg與a繩拉力FTa的合力F為向心力，其受力分析如圖所示，由圖可知小球的向心力為

F＝mgtanθ

根據(jù)牛頓第二定律得

F＝mgtanθ＝mr·ω2

解得直桿和球的角速度為

ω＝＝ rad/s≈3.5 rad/s.

當(dāng)直桿和球的角速度ω＞3.5 rad/s時(shí)，b中才有張力．

答案：ω＞3.5 rad/s

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：

像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣，光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見(jiàn)計(jì)時(shí)儀器，每個(gè)光電門都是由激光發(fā)射和接收裝置組成。當(dāng)有物體從光電門通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間。現(xiàn)利用如圖11所示裝置設(shè)計(jì)一個(gè)“探究物體運(yùn)動(dòng)的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板，1、2是固定在木板上間距為L(zhǎng)的兩個(gè)光電門（與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫出）�？梢匝b載鉤碼的小車上固定著用于擋光的窄片K，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計(jì)時(shí)器顯示窄片K的擋光時(shí)間分別為t1和t2。

（1）在某次測(cè)量中，用游標(biāo)卡尺測(cè)量窄片K的寬度，游標(biāo)卡尺如圖12所示，則窄片K的寬度d=       m（已知L>>d），光電門1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為t1=4.0×10-2s，t2=2.0×10-2s；

（2）用米尺測(cè)量?jī)晒怆婇T的間距為L(zhǎng)=0.40m，則小車的加速度大小a=           m/s2；

（3）該實(shí)驗(yàn)中，為了把砂和砂桶拉車的力當(dāng)作小車受的合外力，就必須平衡小車受到的摩擦力，正確的做法是__________；

（4）某位同學(xué)通過(guò)測(cè)量，把砂和砂桶的重量當(dāng)作小車的合外力F，作出a-F圖線。如圖13中的實(shí)線所示。試分析：圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O的原因是                         ；曲線上部彎曲的原因是                  ;為了既能改變拉力F，又保證a-F圖象是直線，可以進(jìn)行這樣的操作                                        。

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2011屆北京市海淀區(qū)高三第二學(xué)期查漏補(bǔ)缺物理試題B 題型：實(shí)驗(yàn)題

像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣，光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見(jiàn)計(jì)時(shí)儀器，每個(gè)光電門都是由激光發(fā)射和接收裝置組成。當(dāng)有物體從光電門通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間�，F(xiàn)利用如圖11所示裝置設(shè)計(jì)一個(gè)“探究物體運(yùn)動(dòng)的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板，1、2是固定在木板上間距為L(zhǎng)的兩個(gè)光電門（與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫出）。可以裝載鉤碼的小車上固定著用于擋光的窄片K，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計(jì)時(shí)器顯示窄片K的擋光時(shí)間分別為t1和t2。



（1）在某次測(cè)量中，用游標(biāo)卡尺測(cè)量窄片K的寬度，游標(biāo)卡尺如圖12所示，則窄片K的寬度d=        m（已知L>>d），光電門1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為t1=4.0×10-2s，t2=2.0×10-2s；

（2）用米尺測(cè)量?jī)晒怆婇T的間距為L(zhǎng)=0.40m，則小車的加速度大小a=            m/s2；
（3）該實(shí)驗(yàn)中，為了把砂和砂桶拉車的力當(dāng)作小車受的合外力，就必須平衡小車受到的摩擦力，正確的做法是__________；
（4）某位同學(xué)通過(guò)測(cè)量，把砂和砂桶的重量當(dāng)作小車的合外力F，作出a-F圖線。如圖13中的實(shí)線所示。試分析：圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O的原因是                         ；曲線上部彎曲的原因是                   ;為了既能改變拉力F，又保證a-F圖象是直線，可以進(jìn)行這樣的操作                                        。

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科目：高中物理 來(lái)源：2010-2011學(xué)年北京市海淀區(qū)高三第二學(xué)期查漏補(bǔ)缺物理試題B 題型：實(shí)驗(yàn)題

像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣，光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見(jiàn)計(jì)時(shí)儀器，每個(gè)光電門都是由激光發(fā)射和接收裝置組成。當(dāng)有物體從光電門通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間�，F(xiàn)利用如圖11所示裝置設(shè)計(jì)一個(gè)“探究物體運(yùn)動(dòng)的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板，1、2是固定在木板上間距為L(zhǎng)的兩個(gè)光電門（與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫出）。可以裝載鉤碼的小車上固定著用于擋光的窄片K，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計(jì)時(shí)器顯示窄片K的擋光時(shí)間分別為t1和t2。

（1）在某次測(cè)量中，用游標(biāo)卡尺測(cè)量窄片K的寬度，游標(biāo)卡尺如圖12所示，則窄片K的寬度d=        m（已知L>>d），光電門1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為t1=4.0×10-2s，t2=2.0×10-2s；

（2）用米尺測(cè)量?jī)晒怆婇T的間距為L(zhǎng)=0.40m，則小車的加速度大小a=            m/s2；

（3）該實(shí)驗(yàn)中，為了把砂和砂桶拉車的力當(dāng)作小車受的合外力，就必須平衡小車受到的摩擦力，正確的做法是__________；

（4）某位同學(xué)通過(guò)測(cè)量，把砂和砂桶的重量當(dāng)作小車的合外力F，作出a-F圖線。如圖13中的實(shí)線所示。試分析：圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O的原因是                          ；曲線上部彎曲的原因是                   ;為了既能改變拉力F，又保證a-F圖象是直線，可以進(jìn)行這樣的操作                                         。

 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣，光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見(jiàn)計(jì)時(shí)儀器，每個(gè)光電門都是由激光發(fā)射和接收裝置組成。當(dāng)有物體從光電門通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間。現(xiàn)利用如圖11所示裝置設(shè)計(jì)一個(gè)“探究物體運(yùn)動(dòng)的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板，1、2是固定在木板上間距為L的兩個(gè)光電門（與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫出）�？梢匝b載鉤碼的小車上固定著用于擋光的窄片K，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計(jì)時(shí)器顯示窄片K的擋光時(shí)間分別為t1和t2。

（1）在某次測(cè)量中，用游標(biāo)卡尺測(cè)量窄片K的寬度，游標(biāo)卡尺如圖12所示，則窄片K的寬度d=　　　 m（已知L>>d），光電門1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為t1=4.0×10-2s，t2=2.0×10-2s；

（2）用米尺測(cè)量?jī)晒怆婇T的間距為L=0.40m，則小車的加速度大小a=　　　　　 m/s2；

（3）該實(shí)驗(yàn)中，為了把砂和砂桶拉車的力當(dāng)作小車受的合外力，就必須平衡小車受到的摩擦力，正確的做法是__________；

（4）某位同學(xué)通過(guò)測(cè)量，把砂和砂桶的重量當(dāng)作小車的合外力F，作出a-F圖線。如圖13中的實(shí)線所示。試分析：圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O的原因是　　　　　　　　　　　　 ；曲線上部彎曲的原因是　　　　　　　　 　;為了既能改變拉力F，又保證a-F圖象是直線，可以進(jìn)行這樣的操作　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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