【題目】長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，拴一質(zhì)量為m的小球，一端固定于O點(diǎn)。讓其在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（這種運(yùn)動(dòng)通常稱為圓錐擺運(yùn)動(dòng)），如圖所示，當(dāng)擺線L與豎直方向的夾角為α?xí)r，求：

（1）線的拉力F；

（2）小球運(yùn)動(dòng)的線速度的大��；

（3）小球運(yùn)動(dòng)的角速度及周期。

【答案】（1）F＝

（2）v＝

（3）ω＝ T＝2π

【解析】做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球受力如圖所示，小球受重力mg和繩子的拉力F．

（1）因?yàn)樾∏蛟谒矫鎯?nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以小球受到的合力指向圓心O′，且是水平方向。由平行四邊形定則得小球受到的合力大小為mgtanα，線對(duì)小球的拉力大小為F＝．

（2）由牛頓第二定律得mgtanα＝

由幾何關(guān)系得r＝Lsinα

所以，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)線速度的大小為

v＝

（3）小球運(yùn)動(dòng)的角速度

ω＝＝＝

小球運(yùn)動(dòng)的周期

T＝＝2π

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)在研究“對(duì)不同物體做相同功情況下，物體質(zhì)量與速度的關(guān)系”時(shí)，提出了以下四種猜想：

A．m∝v B．m∝

C．m∝v2 D．m∝

為驗(yàn)證猜想的正確性，該同學(xué)用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：將長(zhǎng)木板平放在水平桌面上，木塊固定在長(zhǎng)木板一端，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木塊上，木塊右側(cè)固定一輕彈簧．用連接紙帶的小車壓縮彈簧至長(zhǎng)木板的虛線處由靜止釋放，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，選取點(diǎn)跡均勻的一部分紙帶，計(jì)算出小車勻速運(yùn)動(dòng)的速度v1，測(cè)出小車的質(zhì)量m1；然后在小車上加砝碼，再次壓縮彈簧至木板虛線處由靜止釋放小車，計(jì)算出小車和砝碼勻速運(yùn)動(dòng)的速度v2，測(cè)出小車和砝碼的總質(zhì)量m2；再在小車上加砝碼，重復(fù)以上操作，分別測(cè)出v3、m3……

（1）每次實(shí)驗(yàn)中，都將小車壓縮彈簧至長(zhǎng)木板的虛線處由靜止釋放，目的是_______________；若要消除每次實(shí)驗(yàn)中小車和紙帶受到的阻力對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的影響，應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是____________．

（2）某次實(shí)驗(yàn)采集的五組數(shù)據(jù)如下表：

m/kg

0．10

0．20

0．30

0．40

0．50

v/（m·s－1）

1．000

0．707

0．577

0．500

0．447

由表格數(shù)據(jù)直觀判斷，明顯不正確的兩個(gè)猜想是A、B、C、D中的________；若對(duì)某個(gè)猜想進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并作圖，畫出了如圖所示的圖象，則圖中的橫坐標(biāo)應(yīng)是________．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于兩個(gè)物體間的一對(duì)作用力和反作用力的做功情況，下列說法正確的是（ ）

A．作用力做功，反作用力一定做功

B．作用力做正功，反作用力一定做負(fù)功

C．作用力和反作用力可能都做負(fù)功

D．作用力和反作用力做的功一定大小相等

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，輸入電壓U恒為12 V，燈泡L標(biāo)有“6 V， 12 W”字樣，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻RM=0.50 Ω。若燈泡恰能正常發(fā)光，以下說法中不正確的是

A．電動(dòng)機(jī)的輸入功率是12 W

B．電動(dòng)機(jī)的輸出功率是12 W

C．電動(dòng)機(jī)的熱功率是2.0 W

D．整個(gè)電路消耗的電功率是24 W

查看答案和解析>>

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？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線是豎直的，圓錐固定，有質(zhì)量相同的兩個(gè)小球A和B貼著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，A的運(yùn)動(dòng)半徑較大，則（ ）

A．A球的角速度必小于B球的角速度

B．A球的線速度必小于B球的線速度

C．A球運(yùn)動(dòng)的周期必大于B球運(yùn)動(dòng)的周期

D．A球?qū)ν脖诘膲毫Ρ卮笥贐球?qū)ν脖诘膲毫?/span>

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為用某種透明材料制成的一塊柱形棱鏡的截面圖，圓弧CD 為半徑為R 的四分之一的圓周，圓心為O，光線從AB 面上的某點(diǎn)入射，入射角θ1＝45°，它進(jìn)入棱鏡后恰好以臨界角射在BC面上的O 點(diǎn)．

①畫出光線由AB 面進(jìn)入棱鏡且從CD弧面射出的光路圖；

②求該棱鏡的折射率n．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列哪些因素會(huì)使“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)的誤差增大（ ）

A．小球與斜槽之間有摩擦

B．安裝斜槽時(shí)其末端不水平

C．建立坐標(biāo)系時(shí)，以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點(diǎn)

D．根據(jù)曲線計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度時(shí)，在曲線上取作計(jì)算的點(diǎn)離原點(diǎn)O較遠(yuǎn)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)時(shí)，其中的三個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟是：

（）在水平放置的木板上墊一張白紙，把橡皮條的一端固定在板上，另一端拴兩根細(xì)線，用兩個(gè)彈簧秤互成角度地通過細(xì)線拉橡皮條，用兩個(gè)彈簧秤互成角度地通過細(xì)線拉橡皮條，使橡皮條與細(xì)線的結(jié)點(diǎn)達(dá)到某一位置點(diǎn)，在白紙上記下點(diǎn)的位置，記錄兩彈簧秤的讀數(shù)和．

（）在紙上根據(jù)和的大小和方向，應(yīng)用平行四邊形定則作圖求出合力．

（）用一個(gè)彈簧秤通過細(xì)拉橡皮條，使它的伸長(zhǎng)量與兩個(gè)彈簧秤拉時(shí)相同，記下此時(shí)彈簧秤的讀數(shù)和細(xì)的方向．

步驟（）中的疏漏是_______________________________________________________________________；

步驟（）中的疏漏是_______________________________________________________________________．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案