【題目】如圖所示,把一個(gè)質(zhì)量m=1 kg的物體通過兩根等長的細(xì)繩與豎直桿上A、B兩個(gè)固定點(diǎn)相連接,繩a、b長都是1 m,AB長度是16 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?

【答案】ω>35 rad/s

【解析】已知a、b繩長均為1 m,即

=1 m, =08 m

AOm中,cosθ==08

sinθ=06,θ=37°

小球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑

r=·sinθ=1×06 m=06 m

b繩被拉直但無張力時(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=35 rad/s

當(dāng)直桿和球的角速度ω>35 rad/s時(shí),b中才有張力

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:

【題目】某同學(xué)為了測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻設(shè)計(jì)了如圖(a)所示電路,所用的實(shí)驗(yàn)器材有:待測(cè)電源,量程3 V的電壓表V (內(nèi)阻無窮大),電阻箱R,阻值未知的定值電阻R0,開關(guān)K1,雙擲開關(guān)K2,實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為20 ΩK2a,閉合K1,記下電壓表的讀數(shù)為2.00 V,斷開K1;

②保持電阻箱的阻值不變,K2切接b,閉合K1,記下圖b所示電壓表的讀數(shù),斷開K1

③將K2再切換到a,閉合K1,多次調(diào)節(jié)電阻箱,讀出多組電組箱的阻值R和對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)U,斷開K1;

④以為縱坐標(biāo), 為橫坐標(biāo),繪出的圖線(用直線擬合).

回答下列問題:

⑴圖(b)所示電壓表的讀數(shù)為________V,定值電阻R0 =________Ω;

⑵用、表示電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,則關(guān)系式為______________

⑶依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖線如(c)圖所示;則電源電動(dòng)勢(shì)=_______V,內(nèi)阻=_______Ω .計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】豎直升空的火箭,其速度圖象如圖所示,由圖可知(

A. 火箭前40s上升,以后下降

B. 火箭上升到最高點(diǎn)所用時(shí)間是40s

C. 火箭離地最大的高度是48000m

D. 火箭的加速度始終是20m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩個(gè)質(zhì)量分別為2mm的小木塊ab(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上,a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為L,b與轉(zhuǎn)軸的距離為2L,a、b之間用長為L的強(qiáng)度足夠大的輕繩相連,木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍,重力加速度大小為g.若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng),開始時(shí)輕繩剛好伸直但無張力,用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,下列說法正確的是(

A. ab先達(dá)到最大靜摩擦力 B. a、b所受的摩擦力始終相等

C. ω=b開始滑動(dòng)的臨界角速度 D. 當(dāng)ω=時(shí),a所受摩擦力的大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運(yùn)行,根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知

A火星與木星公轉(zhuǎn)周期相等

B火星和木星繞太陽運(yùn)行速度的大小始終不變

C太陽位于木星運(yùn)行橢圓軌道的某焦點(diǎn)上

D相同時(shí)間內(nèi),火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法不正確的是 ______

A.當(dāng)分子間的距離增大時(shí),分子間的引力和斥力均減小,但斥力減小得更快,所以分子間的作用力表現(xiàn)為引力

B.所有晶體都具有各向異性

C.自由落體運(yùn)動(dòng)的水滴呈球形

D.在完全失重的狀態(tài)下,一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)為零

E.摩爾質(zhì)量為M( kg/mol)、密度為ρ(kg/m3)的1m3的銅所含原子數(shù)為NA(阿伏伽德羅常數(shù)為NA

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置,電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為r=1 Ω,電動(dòng)機(jī)兩端電壓為5 V,電路中的電流為1 A,物體A重20 N。忽略一切摩擦,求:

(1)電動(dòng)機(jī)線圈電阻消耗的熱功率為多少?

(2)電動(dòng)機(jī)輸入功率和輸出功率各是多少?

(3)10 s內(nèi)電動(dòng)機(jī)可以把重物勻速提升多高?

(4)這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在x-y平面上做曲線運(yùn)動(dòng),在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖所示,下列說法正確的是

A質(zhì)點(diǎn)的初速度為3 m/s

B2s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為6 m/s

C質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)的加速度為3m/s2

D質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為3 N

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的位移x﹣時(shí)間t圖象和速度v﹣時(shí)間t圖象中給出四條圖線,甲、乙、丙、丁代表四輛車由同一地點(diǎn)向同一方向運(yùn)動(dòng)的情況,則下列說法正確的是(

A. 乙車做直線運(yùn)動(dòng),甲車做曲線運(yùn)動(dòng)

B. 時(shí)間內(nèi),甲、乙兩車的平均速度相等

C. 時(shí)間內(nèi),丙、丁兩車在時(shí)刻相距最遠(yuǎn)

D. 時(shí)間內(nèi),丙、丁兩車的平均速度相等

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