14.如圖所示,兩輕繩系一個(gè)質(zhì)量為m的小球,兩繩的另一端分別固定于軸的A、B兩處,上面的繩長(zhǎng)l=2m,兩繩都拉直時(shí)與軸夾角分別為30°和45°,則小球隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω滿足什么條件時(shí),兩繩始終被拉直.(g取10m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

分析 當(dāng)上繩繃緊,下繩恰好伸直但無(wú)張力時(shí),由上繩子的拉力和重力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律列式求解出最小角速度;
當(dāng)下繩繃緊,上繩恰好伸直但無(wú)張力時(shí),由下繩子的拉力和重力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律列式求解出最大角速度;即可求得角速度的范圍.

解答 解:當(dāng)AC繩拉直但沒(méi)有力時(shí),即FT1=0時(shí),由重力和繩BC的拉力FT2的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律,有:
mgtan45°=mrω2max
其中:r=l•sin30°
解得:ωmax=3.2 rad/s
當(dāng)FT2恰為零時(shí),根據(jù)牛頓第二定律,有:
mgtan30°=mrω2min
解得:ωmin=2.4 rad/s
所以當(dāng)2.4 rad/s≤ω≤3.2 rad/s時(shí)兩繩均張緊.
答:小球隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω滿足2.4 rad/s≤ω≤3.2 rad/s時(shí),兩繩始終被拉直.

點(diǎn)評(píng) 本題中球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),拉力的水平分力提供向心力,關(guān)鍵受力分析后根據(jù)牛頓第二定律列式求解,難度適中.

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5.如圖,有缺口的方形木塊固定在水平桌面上,abc為足夠光滑、半徑是R的$\frac{3}{4}$圓形軌道,ɑ為軌道最高點(diǎn),cd面水平且有一定長(zhǎng)度,今將一小球在c點(diǎn)的正上方高為h處由靜止釋放,其自由下落到c處切入軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng),則以下論斷正確的是( 。
A.只要h大于R,釋放后小球就能通過(guò)a點(diǎn)
B.調(diào)節(jié)h,可以使小球通過(guò)a點(diǎn)做自由落體運(yùn)動(dòng)
C.無(wú)論怎樣改變h,都不可能使小球通過(guò)a點(diǎn)后落回軌道內(nèi)
D.只要改變h,就能使小球通過(guò)a點(diǎn)后,既可以落回軌道內(nèi)又可以落到cd平面上

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2.如圖是一輛汽車做直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖象,對(duì)線段OA、AB、BC、CD所表示的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( 。
A.OA段運(yùn)動(dòng)速度最大
B.AB段物體做勻速運(yùn)動(dòng)
C.CD段的運(yùn)動(dòng)方向與初始運(yùn)動(dòng)方向相反
D.運(yùn)動(dòng)4 h汽車的位移大小為60 km

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9.如圖所示,把一根通電的硬直導(dǎo)線ab,用輕繩懸掛在通電螺線管正上方,直導(dǎo)線中的電流方向由a向b.閉合開(kāi)關(guān)s瞬間,導(dǎo)線a端所受安培力的方向是(  )
A.向上B.向下C.垂直紙面向外D.垂直紙面向里

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19.如圖,小球套在光滑的豎直桿上,輕彈簧一端固定于O點(diǎn),另一端與小球相連.現(xiàn)將小球從M點(diǎn)由靜止釋放,它在下降的過(guò)程中經(jīng)過(guò)了N點(diǎn).已知M、N兩點(diǎn)處,彈簧對(duì)小球的彈力大小相等,且∠ONM<∠OMN<$\frac{π}{2}$.在小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中,( 。
A.彈力對(duì)小球先做正功后做負(fù)功
B.有兩個(gè)時(shí)刻小球的加速度等于重力加速度
C.彈簧長(zhǎng)度最短時(shí),彈力對(duì)小球做功的功率不為零
D.小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于其在M、N兩點(diǎn)的重力勢(shì)能差

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6.以下說(shuō)法中正確的是( 。
A.做直線運(yùn)動(dòng)的物體,路程與位移的大小一定相等
B.2012年廈門國(guó)際馬拉松比賽中肯尼亞黑馬卡麥斯•皮特以2小時(shí)07分37秒獲得冠軍,這里2小時(shí)07分37秒表示時(shí)刻
C.瞬時(shí)速度的大小通常稱為速率
D.我們說(shuō)“地球圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)”,是以地球?yàn)閰⒖枷档?/td>

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3.如圖所示電路中,R1=3Ω,R2=6Ω,R3=1.5Ω,C=20 μF;已知電源電動(dòng)勢(shì)E=4V,內(nèi)阻r=0.5Ω.求:
(1)當(dāng)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí),電路消耗的總功率;
(2)當(dāng)S1閉合、S2均閉合時(shí),電路消耗的總功率;
(3))當(dāng)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí),電容器所帶的電荷量為多少?

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4.飛機(jī)著陸后做勻變速直線運(yùn)動(dòng),8s內(nèi)前進(jìn)了360m,此時(shí)速度減為著陸時(shí)速度的一半.試求:
(1)飛機(jī)著陸時(shí)的速度;
(2)飛機(jī)著陸后20s時(shí)距著陸點(diǎn)多遠(yuǎn).

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