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14.如圖所示,光滑水平桌面上O處有一光滑的圓孔,一根輕繩一端系質量為m的小球,另一端穿過小孔拴一質量為M的木塊.當m以某一角速度在桌面上作勻速圓周運動時,木塊M恰能靜止不動,這時小球圓周運動的半徑為r,求此時小球作勻速圓周運動的角速度為多大?

分析 m做勻速圓周運動,靠拉力提供向心力,而拉力等于M的重力,結合牛頓第二定律求出小球做圓周運動的角速度大小.

解答 解:對小球,根據牛頓第二定律得:F=mrω2,
而F=Mg,
聯(lián)立兩式解得:ω=$\sqrt{\frac{Mg}{mr}}$.
答:小球做勻速圓周運動的角速度為$\sqrt{\frac{Mg}{mr}}$.

點評 解決本題的關鍵知道繩子的拉力提供m做圓周運動的向心力,結合M受力分析列出受力平衡方程進行求解,注意研究對象的靈活選擇.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

4.如圖所示,質量為m、邊長為L的等邊三角形abc導線框懸掛于水平輕桿一端,離桿左端$\frac{1}{3}$處有固定轉軸O,桿另一端通過細線連接地面.導線框處于磁感應強度為B的勻強磁場中,且與磁場垂直.當線圈中逆時針電流為I時,bc邊所受安培力的大小及方向是BIL 向上;接地細線對桿的拉力為$\frac{mg}{2}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.MN是電場中的一條電場線,如圖(甲)所示.若將一負電荷從M點處由靜止開始釋放,負電荷由M到N的運動過程中的速度圖象如圖(乙)所示,由圖可知(  )
A.電場線由M指向NB.電場線由N指向M
C.M點的電場強度比N點的電場強度小D.M點的電場強度比N點的電場強度大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.對于在地球上的物體所受的重力和地球對它的引力的關系,下列說法中正確的是( 。
A.這兩個力是同一個力
B.在忽略地球的自轉影響時,重力就是定值,與物體所處的高度和緯度都無關
C.由于地球的自轉,物體在緯度越高的地方,重力越大
D.由于物體隨地球自轉,則物體處在緯度越高的地方,重力越小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.質量為m的小球由輕繩a和b分別系于一輕質木架上的A點和C點,如圖所示,當輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉動時,小球在水平面內做勻速圓周運動,繩a在豎直方向,繩b在水平方向,當小球運動到圖示位置時,繩b被燒斷的同時桿子停止轉動,則( 。
A.小球仍在水平面內做勻速圓周運動
B.若角速度ω較小,小球在垂直于平面ABC的豎直平面內擺動
C.無論角速度ω多大,小球都可以做勻速圓周運動
D.在繩b被燒斷瞬間,a繩中張力突然減小

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.如圖,x軸在水平地面內,y軸沿豎直方向.圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個小球a、b和c的運動軌跡,其中b和c是從同一點拋出的,不計空氣阻力,則( 。
A.a的水平速度比b的大B.b的初速度比c的大
C.a在空中飛行時間最長D.b和c的初速度相同

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

6.如圖所示,線圈面積S=0.5m2,n=100匝的圓形線圈,處在如圖所示的磁場內,磁感應強度隨時間t變化的規(guī)律是B=0.2t,R=3Ω,C=10μF,線圈電阻r=2Ω,求:
(1)產生的感應電動勢大。
(2)感應電流的大小和方向;
(3)電容器的電荷量.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

3.如圖所示,一圓柱形絕熱容器豎直放置,通過絕熱活塞封閉著27℃理想氣體,活塞的質量為m0,橫截面積為S;質量為2m0的一沙桶(里面沒有沙)通過細繩與活塞相連,當活塞處于靜止狀態(tài)時,活塞與容器底部相距h0,已知大氣壓強為P0,重力加速度為g,
求:(Ⅰ)理想氣體的壓強p;
(Ⅱ)通過電熱絲緩慢給氣體加熱一段時間,使活塞緩慢移動,且使理想氣體的溫度上升到77℃;再保持理想氣體的溫度不變,不停地向沙桶中加沙子,使活塞緩慢移動,當沙子、桶的質量和為4m0時,活塞離容器底部的高度.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.在做“驗證力的平行四邊形法則”的試驗時:
(1)下列敘述正確的是AD
A.同一次實驗過程,結點的位置必須都拉到同一位置O點,不能隨意變動
B.用兩只彈簧測力計拉橡皮條時,應使兩細繩之間的夾角總為90°,以便于算出合力的大小
C.力的夾角越大越好
D.必須使分力與合力在同一平面內
(2)如果實驗情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細繩的結點,OB和OC為細繩.圖乙是在白紙上根據實驗結果畫出的圖;
圖乙中的F與F?兩力中,方向一定沿AO方向的是F′;
(3)一直兩共點力F1=4.0N,F2=4.0N,兩力之間夾角為60°,請你利用“力的平行四邊形法則”計算這兩個力的合力,合力大小為為$4\sqrt{3}$N(保留根號).

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