【題目】某游樂(lè)場(chǎng)中有一種叫“空中飛椅”的游樂(lè)設(shè)施，其基本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤的邊緣上，繩子下端連接座椅，人坐在座椅上隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋．若將人和座椅看成是一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，該物理情景可簡(jiǎn)化為如圖所示的物理模型．其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤，可繞豎直轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)繩長(zhǎng)L=10m，小球的質(zhì)量m=50kg，轉(zhuǎn)盤靜止時(shí)小球與轉(zhuǎn)軸之間的距離d=4m．轉(zhuǎn)盤逐漸加速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后小球與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)繩子與豎直方向的夾角θ=37°（不計(jì)空氣阻力、繩子的重力和繩子的形變量，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：

（1）小球與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩子的拉力；

（2）小球的線速度大小；

（3）小球從靜止到做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，繩子的拉力對(duì)小球所做的功．

【答案】（1）（2）（4）

【解析】（1）質(zhì)點(diǎn)受力如圖所示：

則繩中的拉力為： ；

（2）由牛頓第二定律可得： ，其中：

代入數(shù)據(jù)可以得到： ；

（3）轉(zhuǎn)盤從靜止啟動(dòng)到穩(wěn)定這一過(guò)程中，繩子對(duì)小球做功為：

代入數(shù)據(jù)可以得到： 。

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：

【題目】如圖所示，半徑為的虛線圓所圍的區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和另一場(chǎng)強(qiáng)大小為，方向未知的勻強(qiáng)電場(chǎng)（未畫）。一帶負(fù)電的粒子從A點(diǎn)沿直徑AO方向以大小不同的速度射入該區(qū)域。已知粒子的質(zhì)量為，電荷量為，不計(jì)重力。

（1）若粒子沿OA方向做直線運(yùn)動(dòng)，求粒子入射速度的大小及電場(chǎng)的方向。

（2）若撤掉電場(chǎng)，粒子以另一速度仍從A點(diǎn)沿OA方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后其運(yùn)動(dòng)方向與入射方向的夾角為60o，求粒子入射速度的大小和在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】物體沿直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示，已知在第1s內(nèi)合外力對(duì)物體做的功為W，則（ ）

A. 從第1s末到第3s末合外力做功為4W

B. 從第3s末到第5s末合外力做功為-2W

C. 從第5s末到第7s末合外力做功為W

D. 從第3s末到第7s末合外力做功為0

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用如圖所示的電路，測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路，電路中用一個(gè)定值電阻R0起保護(hù)作用．除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：

A流表（量程0.6A、3A）；

B壓表（量程3V、15V）

C值電阻（阻值1Ω，額定功率5W）

D值電阻（阻值10Ω，額定功率10W）

E動(dòng)變阻器（陰值范圍0-10Ω，額定電流2A）

F動(dòng)變阻器（阻值范圍0-100Ω、額定電流1A）

（1）要正確完成實(shí)驗(yàn)，電壓表的量程應(yīng)選擇______V，電流表的量程應(yīng)選擇______A；R0應(yīng)選擇______Ω的定值電阻，R應(yīng)選擇阻值范圍是______Ω的滑動(dòng)變阻器．

（2）引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是______．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)量m=1kg的物體從靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，物體所受合外力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示，在0～8s內(nèi)，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A. 物體在0～2s內(nèi)動(dòng)量均勻增加，在2～4s內(nèi)動(dòng)量均勻減小

B. 0～2s內(nèi)力F的沖量為2Ns

C. 2s末物體的速度最大

D. 3s末物體速度為3m/s，在8s末速度為﹣2m/s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，直桿AB與水平面成α角固定，在桿上套一質(zhì)量為m的小滑塊，桿與滑塊的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同，桿底端B點(diǎn)處有一與板面垂直的彈性擋板．滑塊與擋板碰撞后原速率返回．現(xiàn)將滑塊拉到A點(diǎn)由靜止釋放．滑塊與擋板第一次碰撞后上升的高度為原來(lái)的k（k＜1）倍，若已知α角、質(zhì)量m、比例系數(shù)k、重力加速度g，下列說(shuō)法中正確的是（　　）

A. 可以求出滑塊在桿上運(yùn)動(dòng)的總路程

B. 可以求出滑塊第n次與擋板碰撞前重力做功的瞬時(shí)功率P

C. 可以求出滑塊下滑和上滑過(guò)程加速度的大小

D. 取過(guò)B點(diǎn)的水平面為零勢(shì)能面，則可以判斷滑塊從A下滑至B的過(guò)程中，重力勢(shì)能等于動(dòng)能的位置在AB中點(diǎn)的下方

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在x軸相距為L的兩點(diǎn)固定兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷+Q、-Q，虛線是以+Q所在點(diǎn)為圓心、L/2為半徑的圓，a、b、c、d是圓上的四個(gè)點(diǎn)，其中a、c兩點(diǎn)在x軸上，b、d兩點(diǎn)關(guān)于x軸對(duì)稱。下列判斷不正確的是（ ）

A. b、d兩點(diǎn)處的電勢(shì)相同

B. 四點(diǎn)中c點(diǎn)處的電勢(shì)最低

C. b、d兩點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

D. 將一試探電荷+q沿圓周由a點(diǎn)移至c點(diǎn)，+q的電勢(shì)能減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】假設(shè)有一輛超級(jí)電容車，質(zhì)量m=1×103kg，額定功率P=40kW，當(dāng)超級(jí)電容車在水平路面上勻速行駛時(shí)，速度為vm=20m/s，（g取10m/s2，整個(gè)過(guò)程阻力f恒定不變）。

（1）超級(jí)電容車在此路面上行駛受到的阻力f是多少?

（2）若超級(jí)電容車從靜止開始，保持以2m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？

（3）若超級(jí)電容車從靜止開始，保持額定功率做加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)300m后達(dá)到最大速度，求此過(guò)程中超級(jí)電容車所需要的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了研究“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，現(xiàn)提供如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置。請(qǐng)思考探究思路并回答下列問(wèn)題：

（1）為了消除小車與水平桌面之間摩擦力的影響應(yīng)采取的做法是_________。

A．將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)

B．將木板帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)

C．將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)

D．將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車能夠靜止在木板上

（2）在實(shí)驗(yàn)中得到一條打點(diǎn)的紙帶，如圖2所示，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T，且間距s1、s2、s3、s4、s5、s6已量出，則小車加速度的表達(dá)式為a=___________。

（3）有一組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量一定，探究加速度與所受外力F的關(guān)系。他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到兩條a-F圖線，如圖3所示。圖線中在軌道傾斜情況下得到的是___________（填“①”或“②”）。

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