17．有一種叫“飛椅”的游樂項(xiàng)目，示意圖如圖所示．長為L=2m的鋼繩一端系著座椅，另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤邊緣．座椅的質(zhì)量m=10kg，轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動．當(dāng)轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，鋼繩與轉(zhuǎn)動軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方向的夾角為θ=30°．不計(jì)鋼繩的重力，求：（結(jié)果可保留根號）
（1）轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度ω；
（2）此時(shí)鋼繩的拉力多大？

分析 （1）根據(jù)幾何關(guān)系得出座椅做圓周運(yùn)動的半徑，抓住重力和拉力的合力提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律求出轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度大�。�
（2）根據(jù)平行四邊形定則求出鋼繩的拉力大�。�

解答 解：（1）對座椅受力分析，如圖所示．
轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度為ω時(shí)，鋼繩與豎直方向的夾角為θ，則座椅到轉(zhuǎn)軸的距離即座椅做圓周運(yùn)動的半徑為：R=r+Lsinθ…①
根據(jù)牛頓第二定律：mgtanθ=mω2R…②
由①②代入數(shù)據(jù)得：ω=$\frac{\sqrt{30\sqrt{3}}}{3}$rad/s．
（2）設(shè)鋼繩的拉力為FT，由平行四邊形知：FT=$\frac{mg}{cosθ}$=$\frac{100}{\frac{\sqrt{3}}{2}}=\frac{200\sqrt{3}}{3}N$．
答：（1）轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度為$\frac{\sqrt{30\sqrt{3}}}{3}$rad/s．
（2）此時(shí)鋼繩的拉力大小為$\frac{200\sqrt{3}}{3}N$．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道座椅做圓周運(yùn)動向心力的來源，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解，難度中等．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

12．如圖為研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)的示意圖，電流從靈敏電流計(jì)G的“+”接線柱流入時(shí)，表針向右偏轉(zhuǎn)；從“-”接線柱流入時(shí)，表針向左偏轉(zhuǎn)．在圖中表針向右偏轉(zhuǎn)．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．如圖物體B的上表面水平，當(dāng)A、B相對靜止沿斜面勻速下滑時(shí)，斜面C保持靜止不動，則正確的是（　�。�
A．物體B、C都只受4個(gè)力作用
B．物體B的上表面一定是粗糙的
C．物體C受水平面的摩擦力方向一定水平向右
D．水平面對物體C的支持力小于三物體的重力大小之和

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖所示，在光滑的圓錐體頂端用長為L的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m的小球．圓錐體固定在水平面上不動，其軸線沿豎直方向，母線與軸線之間的夾角θ=30°．現(xiàn)使小球以一定的角速度繞圓錐體的軸線在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動．
（1）當(dāng)小球角速度ω1=$\sqrt{\frac{2g}{3l}}$時(shí)，求細(xì)線對小球的拉力；
（2）當(dāng)小球角速度ω2=$\sqrt{\frac{2g}{l}}$時(shí)，求細(xì)線對小球的拉力．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．某處一單擺做簡諧運(yùn)動的振動方程為x=0.04cos3.14t（m），關(guān)于該單擺的敘述下列說法正確的是 （　�。�
A．該單擺的擺長約為1m
B．若該單擺被考察隊(duì)攜至珠穆朗瑪峰的頂端，則其擺動變慢
C．在t=1.2s時(shí)擺球正沿正方向做加速運(yùn)動，加速度正在減小
D．在0.25s時(shí)刻和1.25s時(shí)刻擺球沿相反方向經(jīng)過同一位置
E．在0-4s內(nèi)擺球通過的路程為0.32m，4s末的位移為零

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．如圖所示，甲乙圓盤的半徑之比為1：2，兩水平圓盤緊靠在一起，乙靠摩擦隨甲不打滑轉(zhuǎn)動，兩圓盤上分別放置質(zhì)量為m1和m2的小物體，m1=2m2，兩小物體與圓盤間的動摩擦因數(shù)相同，m1距甲盤圓心r，m2距乙盤圓心2r，此時(shí)它們正隨圓盤做勻速圓周運(yùn)動，下列判斷正確的是（　�。�
A．m1和m12的線速度之比為1：4B．m1和m2的向心加速度之比為4：1
C．隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，m1先開始滑動D．隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，m2先開始滑動

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．下列說法中正確的是（　　）
A．勻速圓周運(yùn)動是加速度不變的勻加速運(yùn)動
B．向心力是根據(jù)力的作用效果命名的
C．向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小
D．向心加速度是描述速度大小變化快慢的物理量

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

6．研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們用如圖1甲所示的電路測量兩節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動勢E和內(nèi)電阻r．實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：電壓表，電阻箱（阻值范圍0～999.9Ω）；開關(guān)、導(dǎo)線若干．
①請根據(jù)圖1甲所示的電路圖，在圖1乙中畫出連線，將器材連接成實(shí)驗(yàn)電路．
②某同學(xué)開始做實(shí)驗(yàn)，先把變阻箱阻值調(diào)到最大，再接通開關(guān)，然后逐次改變電阻箱接入電路的阻值R，讀取與R對應(yīng)的電壓表的示數(shù)U，并將相應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)點(diǎn)描繪在U-U/R圖中．請將圖1丙、丁中電阻箱和電壓表所示的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)點(diǎn)描繪在圖2所示的坐標(biāo)系中（用“+”表示），并畫出U-U/R圖線；

③根據(jù)圖2中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖線可以得出該電池組電動勢的測量值E=2.93V，內(nèi)電阻測量值r=1.30Ω．（保留3位有效數(shù)字）
④實(shí)驗(yàn)測量都存在誤差，關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的誤差，下列說法中正確的是AC（選填選項(xiàng)前的字母）．
A．由于讀數(shù)所引起的誤差屬于偶然誤差
B．利用圖象法處理本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以減小系統(tǒng)誤差
C．由于電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差
D．電壓表的內(nèi)阻越大，其引起的誤差越大
⑤不同小組的同學(xué)分別用不同的電池組（均由同一規(guī)格的兩節(jié)干電池串聯(lián)而成）完成了上述的實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)不同組的電池組的電動勢基本相同，只是內(nèi)電阻差異較大．同學(xué)們選擇了內(nèi)電阻差異較大的甲、乙兩個(gè)電池組進(jìn)一步探究，對電池組的輸出功率P隨外電阻R變化的關(guān)系，以及電池組的輸出功率P隨路端電壓U變化的關(guān)系進(jìn)行了猜想，并分別畫出了如圖3所示的P-R和P-U圖象．若已知甲電池組的內(nèi)電阻較大，則下列各圖中可能正確的是BC（選填選項(xiàng)的字母）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．如圖所示，在真空中，ab、cd是圓O的兩條直徑，在a、b兩點(diǎn)分別固定有等量帶正電的點(diǎn)電荷Q，下列說法正確的是（　　）
A．c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同，電勢也相同
B．c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度不同，電勢也不同
C．將一個(gè)正試探電荷從c點(diǎn)移動到d點(diǎn)，電場力做功為零
D．一個(gè)正試探電荷在c點(diǎn)的電勢能大于它在d點(diǎn)的電勢能

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