7.如圖所示,細(xì)繩的一端固定在天花板上,另一端懸掛質(zhì)量為8kg的小球.已知繩長l=0.5m,繩能承受的最大拉力為100N,小球經(jīng)推動(dòng)后可在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),試求:
(1)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大半徑;
(2)以最大半徑做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期(已知g=10m/s2

分析 小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),靠拉力和重力的合力提供向心力,結(jié)合最大拉力求出繩子與豎直方向的夾角,從而得出勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大半徑,根據(jù)合力提供向心力求出周期的大。

解答 解:設(shè)小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)與豎直方向的夾角為θ,繩子的拉力為F,有:
Fcosθ=mg…①
R=lsinθ…②
在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得:
$Fsinθ=m(\frac{2π}{T})^{2}lsinθ$…③
經(jīng)分析知當(dāng)F取最大值時(shí),夾角θ最大,半徑最大,對(duì)于運(yùn)動(dòng)的最大半徑為:
Rmax=0.3m…④
夾角θ最大時(shí)對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)周期最小,為:T=0.4πs.
答:(1)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大半徑為0.3m;
(2)以最大半徑做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為0.4πs.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來源,結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解,難度不大.

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:解答題

17.如圖所示,理想變壓器原線圈輸入電壓為220V,副線圈輸出電壓為36V,兩只燈泡的額定電壓均為36V,L1額定功率為12W,L2額定功率為10W,求:
(1)原副線圈的匝數(shù)比;
(2)S閉合后,兩燈均工作時(shí)原線圈的電流.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.下列說法中正確的是(  )
A.同一物質(zhì)不可能呈現(xiàn)晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)
B.單晶體和多晶體都具有各向異性的物理性質(zhì)
C.荷葉上的小水滴呈球形,這是表面張力使液面收縮的結(jié)果
D.形成液體表面張力的原因是由于液體表現(xiàn)層的分子分布比內(nèi)部稀疏

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.一列簡諧橫波,某時(shí)刻的波形如圖1所示,從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí),波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖2所示,則下列判斷正確的是( 。
A.該列波沿x軸負(fù)方向傳播
B.該列波的波速大小為1m/s
C.若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象,則所遇到的波的頻率為0.4Hz
D.若該波遇到一障礙物發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,則該障礙物的尺寸一定比40cm大很多

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.我國發(fā)射的風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星是極地衛(wèi)星,周期為12h;發(fā)射的風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星,周期是24h.與風(fēng)云二號(hào)相比較,風(fēng)云一號(hào)( 。
A.距地面較近B.角速度較大
C.線速度較小D.受到地球的萬有引力較小

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.為探究某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的關(guān)系,物理興趣小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的測量電路,已知電流表的內(nèi)阻為tA,將電阻R用絕緣導(dǎo)熱測量包裹好浸沒在溫度不同的熱水中,分別得到多組電壓、電流值,利用歐姆定律計(jì)算得出不同溫度下的電阻值.
(1)若在溫度為t時(shí)的某次測量中,電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)為I,則此時(shí)的電阻值為$\frac{U}{I}$-RA;
(2)圖乙是某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖象,圖中R0表示該電阻在0℃時(shí) 的電阻值,已知圖線的效率為k,根據(jù)圖乙,溫度為t(t>0℃)時(shí)的電阻R的大小為R=R0+kt;
(3)若用該電阻與電池(電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r)、理想電流表、滑動(dòng)變阻器R′串聯(lián)起來,連接成如圖丙所示的電路.用該電阻做測溫探頭,把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度,就得到了一個(gè)簡單的“金屬電阻溫度計(jì)”.在標(biāo)識(shí)“金屬電阻溫度計(jì)”的溫度刻度時(shí),需要弄清所測得溫度與電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系.請(qǐng)用E、R0、R′(滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值)、k等物理量表示待測溫度t與電流I的關(guān)系式t=$\frac{1}{k}$[$\frac{E}{I}$-(r+R0+R′);
(4)如果某次測量時(shí),指針正好指在溫度刻度的10℃到20℃的正中央,則測量值小于15℃(題“大于”“小于”或“等于”).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖,光滑斜面固定于水平面,滑塊A、B疊放后一起沿斜面勻加速下滑,且始終保待相對(duì)靜止,A上表面水平.則在AB向下運(yùn)動(dòng)時(shí),B受力的示意圖為(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.如圖所示,質(zhì)量為m=0.2kg的小球固定在長為L=0.9m的輕桿的一端,桿可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng).g=10m/s2,
(1)當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速度為多大時(shí),球?qū)U的作用力為零?
(2)當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速度為6m/s時(shí),球?qū)U的作用力的大小等于多少?方向如何?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.下列說法正確的是( 。
A.某種液體的飽和蒸汽壓與溫度有關(guān)
B.不是所有晶體都具有各向異性的特點(diǎn)
C.一切自發(fā)過程總是向著分子熱運(yùn)動(dòng)的無序性減小的方向進(jìn)行
D.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)
E.一定質(zhì)量的理想氣體,放熱的同時(shí)外界對(duì)其做功,其內(nèi)能可能減少

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