一種玩具的結(jié)構(gòu)如圖所示，豎直放置的光滑鐵環(huán)的半徑為R=20cm，環(huán)上有一穿孔的小球  m，僅能沿環(huán)做無摩擦的滑動(dòng)，如果圓環(huán)繞著過環(huán)心的豎直軸以l0rad/s的角速度旋轉(zhuǎn)(取  g=10m/s2 )，則小球相對(duì)環(huán)靜止時(shí)與環(huán)心O的連線與O1O2的夾角是

A.30°             B.45°             C.60°            D.75°


【知識(shí)點(diǎn)】牛頓第二定律；向心力．C2 D4

【答案解析】C解析： 小球轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑為Rsinθ，小球所受的合力垂直指向轉(zhuǎn)軸，根據(jù)平行四邊形定則，F(xiàn)合=mgtanθ=mRsinθω2，解得θ=60°．故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．故選C．

【思路點(diǎn)撥】圓環(huán)繞著通過環(huán)心的豎直軸O1O2以10rad/s的角速度旋轉(zhuǎn)，小球做圓周運(yùn)動(dòng)，重力和支持力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力．根據(jù)牛頓第二定律列出表達(dá)式求出夾角θ．解決本題的關(guān)鍵搞清小球做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來源，知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由合力提供．


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


滑桿上套有A圓環(huán)，環(huán)上用細(xì)線懸吊著物體B，如圖所示，當(dāng)它們都沿滑桿向下滑動(dòng)時(shí)，AB間的懸線始終與桿垂直，則(　　)

A.A環(huán)做的是勻速運(yùn)動(dòng)

B. A環(huán)與桿之間一定有摩擦力

C. A環(huán)的重力可忽略不計(jì)

D. B物體所受合力沿桿向下

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滑桿上套有A圓環(huán)，環(huán)上用細(xì)線懸吊著物體B，如圖所示，當(dāng)它們都沿滑桿向下滑動(dòng)時(shí)，AB間的懸線始終與桿垂直，則(　　)

A.A環(huán)做的是勻速運(yùn)動(dòng)

B. A環(huán)與桿之間一定有摩擦力

C. A環(huán)的重力可忽略不計(jì)

D. B物體所受合力沿桿向下

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，物體B靠在水平天花板上，在豎直向上的力F作用下，A、B保持靜止，則關(guān)于A與B受力的個(gè)數(shù)判斷正確的是(     )

A．A可能受3個(gè)力        B．B可能受2個(gè)力

C．A一定受4個(gè)力        D．B一定受5個(gè)力

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，光滑水平面右端B處連接一個(gè)豎直的半徑為R的光滑半圓軌道，在離B距離為x的A點(diǎn)，用水平恒力將質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)從靜止開始推到B處后撤去恒力，質(zhì)點(diǎn)沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)到C處后又正好落回A點(diǎn)，求：

(1)推力對(duì)小球所做的功.

(2)x取何值時(shí)，完成上述運(yùn)動(dòng)所做的功最少?最小功為多少？

(3)x取何值時(shí)，完成上述運(yùn)動(dòng)用力最小?最小力為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一條長L=1m 的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端連一質(zhì)量m=2kg的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），將細(xì)繩拉直至與豎直方向成600由靜止釋放小球，已知小球第一次擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度為3m/s.取g=10m/s2，則( )

A.小球擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)繩對(duì)小球的拉力大小為18N

B.小球擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，重力對(duì)小球做功的功率為60W

C.小球從釋放到第一次擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中損失的機(jī)械能為1J

D.小球從釋放到第一次擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中重力做功為9J

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科目：高中物理 來源： 題型：


在穩(wěn)定軌道上的空間站中，物體處于完全失重狀態(tài)．有如圖（2）所示的裝置，半徑分別為r和R（R>r）的甲、乙兩個(gè)光滑的圓形軌道安置在同一豎直平面上，軌道之間有一條水平軌道CD相通，宇航員讓一小球以一定的速度先滑上甲軌道，通過粗糙的CD段，又滑上乙軌道，最后離開兩圓軌道，那么下列說法正確的是：

A．小球在CD間由于摩擦力而做減速運(yùn)動(dòng)

B．小球經(jīng)過甲軌道最高點(diǎn)時(shí)比經(jīng)過乙軌道最高點(diǎn)時(shí)速度大

C．如果減少小球的初速度，小球有可能不能到達(dá)乙軌道的最高點(diǎn)

D．小球經(jīng)過甲軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大于經(jīng)過乙軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力

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科目：高中物理 來源： 題型：


在寒冷的冬天，路面很容易結(jié)冰，在冰雪路面上汽車一定要低速行駛．在冰雪覆蓋的路面上，車輛遇緊急情況剎車時(shí)，車輪會(huì)抱死而“打滑”．如圖所示，假設(shè)某汽車以10m/s的速度行駛至一斜坡的頂端A時(shí)，突然發(fā)現(xiàn)坡底前方有一行人正以2m/s的速度同向勻速行駛，司機(jī)立即剎車，但因冰雪路面太滑，汽車仍沿斜坡滑下．已知斜坡長AC=11m，θ=37°，司機(jī)剎車時(shí)行人距坡底C點(diǎn)距離CE=6m，從廠家的技術(shù)手冊(cè)中查得該車輪胎與冰雪路面的動(dòng)摩擦因數(shù)約為0.5．

（1）求汽車沿斜坡滑下的加速度大�。�

（2）試分析此種情況下，行人是否有危險(xiǎn)．

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，水平光滑路面CD的右側(cè)有一長L1=3 m的板M，一物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在板M的最右端，并隨板一起向左側(cè)固定的平臺(tái)運(yùn)動(dòng)，板M的上表面與平臺(tái)等高。平臺(tái)的上表面AB長s=3 m，光滑半圓軌道AFE豎直固定在平臺(tái)上，圓軌道半徑R=0.4 m，最低點(diǎn)與平臺(tái)AB相切于A點(diǎn)。板與物塊相對(duì)靜止向左運(yùn)動(dòng)，速度v0=8 m/s。當(dāng)板與平臺(tái)的豎直墻壁碰撞后，板立即停止運(yùn)動(dòng)，物塊在板上滑動(dòng)，物塊與板的上表

面及軌道AB的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，物塊質(zhì)量m=1 kg,

取g=10 m/s2。

(1)求物塊進(jìn)入圓軌道時(shí)對(duì)軌道上的A點(diǎn)的壓力；

(2)判斷物塊能否到達(dá)圓軌道的最高點(diǎn)E。如果能，求物塊離開E點(diǎn)后在平臺(tái)上的落點(diǎn)到A點(diǎn)的距離；如果不能，則說明理由。

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