【題目】如圖所示,長為L的繩子下端連著質(zhì)量為m的小球,上端懸于天花板上,當(dāng)把繩子拉直時,繩子與豎直線的夾角,此時小球靜止于光滑的水平桌面上。
(1)角速度多大時小球?qū)㈦x開水平桌面?
(2)當(dāng)球以ω= 做圓錐擺運動時,繩子張力T1為多大?桌面受到壓力N1為多大?
(3)當(dāng)球以角速度ω=做圓錐擺運動時,繩子的張力T2及桌面受到的壓力N2分別為多少?
【答案】(1);(2),;(3)N2=0,T2=4mg
【解析】試題分析:當(dāng)球做圓錐擺運動時,小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,由重力、水平面的支持力和繩子拉力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律,采用正交分解法列方程求解繩子的張力和支持力,再由牛頓第三定律求出桌面受到的壓力。
(1)(2) 對小球受力分析,作出力圖如圖
根據(jù)牛頓第二定律,得
Tsin60°=mω2Lsin60°
mg=N+Tcos60°
又
解得:T=mg,;
設(shè)小球?qū)ψ烂媲『脽o壓力時角速度為ω0,即N=0
代入上式得
(3) 由于,故小球離開桌面做勻速圓周運動,則N=0此時小球的受力如圖
設(shè)繩子與豎直方向的夾角為θ,則有
mg=Tcosθ
聯(lián)立解得 T=4mg。
點晴:本題是圓錐擺問題,分析受力,確定向心力來源是關(guān)鍵,實質(zhì)是牛頓第二定律的特殊應(yīng)用。
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【題目】一物體從A點由靜止開始作加速度大小為a1的勻加速直線運動,經(jīng)過時間t后,到達(dá)B點,此時物體的加速度大小變?yōu)?/span>a2,方向與a1的方向相反,經(jīng)過時間t后,物體又回到A點,求:
(1)a1和a2的比值;(2)物體在B點時速率和再回到A點時的速率之比.
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【題目】有一個小燈泡上標(biāo)有“4V2W”的字樣,現(xiàn)在要用伏安法描繪這個燈泡的U-I圖線,有下列器材供選用:
A.電壓表(0-5V)內(nèi)阻(10K) B.電壓表(0-10V)內(nèi)阻(20K)
C.電流表(0-0.3A)內(nèi)阻(1)D.電流表(0-0.6A)內(nèi)阻(0.4)
E.滑動變阻器(5,10A) F.滑動變阻器(500,0.2A)
(1)實驗中電壓表應(yīng)選用________,電流表應(yīng)選用________.為使實驗誤差盡量減小,要求電壓表從零開始變化且多取幾組數(shù)據(jù),滑動變阻器應(yīng)選用_____________(用序號字母表示).
(2)請在方框內(nèi)畫出滿足實驗要求的電路圖______________ ,并把圖中所示的實驗器材用實線連接成相應(yīng)的實物電路圖_______________________ .
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【題目】從坐標(biāo)原點O產(chǎn)生的簡諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播,t=0時刻波的圖像如圖所示,此時波剛好傳播到M點,x=1m的質(zhì)點P的位移為10cm,再經(jīng),質(zhì)點P第一次回到平衡位置,質(zhì)點N坐標(biāo)x=-81m(圖中未畫出),則__________________。
A.波源的振動周期為1.2s
B.波源的起振方向向下
C.波速為8m/s
D.若觀察者從M點以2m/s的速度沿x軸正方向移動,則觀察者接受到波的頻率變大
E.從t=0時刻起,當(dāng)質(zhì)點N第一次到達(dá)波峰位置時,質(zhì)點P通過的路程為5.2m
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【題目】氫原子能級如圖所示,則要使一個處于基態(tài)的氫原子釋放出一個電子而變成為氫離子
A. 該氫離子需要吸收的能量至少是13.6eV
B. 該氫離子需要吸收的能量至少是-13.6eV
C. 一群處于n=4能級的氫原子躍遷到n=2的狀態(tài)過程中,可能輻射3種不同頻率的光子
D. —群處于n=4能級的氫取子躍遷到n=2的狀態(tài)過程中,可能輻射2種不同頻率的光子
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【題目】質(zhì)量為m的汽車在平直路面上啟動,啟動過程的速度圖象如圖所示,其中OA為過原點的一條直線。從t1時刻起汽車的功率保持不變,整個運動過程中汽車所受阻力恒為Ff,則( )
A. 0~t1時間內(nèi),汽車的牽引力等于
B. 汽車在t1~t2時間內(nèi)的功率等于t2以后的功率
C. t1~t2時間內(nèi),汽車的功率等于
D. t1~t2時間內(nèi),汽車的平均速度等于
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【題目】如圖所示,在電阻不計的邊長為L的正方形金屬框abcd的cd邊上接 兩個相同的電阻,平行金屬板e和f通過導(dǎo)線與金屬框相連,金屬框內(nèi)兩虛線之間有垂直于紙面向里的磁場,同一時刻各點的磁感應(yīng)強度B大小相等,B隨時間t均勻增加,已知 ,磁場區(qū)域面積是金屬框面積的二分之一,金屬板長為L,板間距離為L。質(zhì)量為m,電荷量為q的粒子從兩板中間沿中線方向以某一初速度射入,剛好從f 板右邊緣射出。不計粒子重力,忽略邊緣效應(yīng)。則
A. 金屬框中感應(yīng)電流方向為abcda
B. 粒子帶正電
C. 粒子初速度為
D. 粒子在e、f間運動增加的動能為
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【題目】如圖所示,兩塊較大的金屬板A、B平行放置并與一電源相連,S閉合后,兩板間有一質(zhì)量為m、帶電量為q的油滴恰好在P點處于靜止?fàn)顟B(tài)。則下列說法正確的是( )
A. 若將A板向上平移一小段位移,則油滴向下加速運動,G中有的電流,P點電勢升高
B. 若將A板向左平移一小段位移,則油滴仍然靜止,G中有的電流,P點電勢不變
C. 若將S斷開,且將A板向左平移一小段位移,則油滴向下加速運動,G中無電流,P點電勢不變
D. 若將S斷開,再將A板向下平移一小段位移,則油滴向上加速運動,G中無電流,P點電勢降低
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【題目】兩塊相互靠近的平行金屬板組成的平行板電容器,極板A與靜電計相連,極板B與靜電計的外殼均接地。在兩板相距一定距離時,給電容器充電,靜電計指針張開一定角度。在整個實驗過程中,保持極板帶電量不變,下列說法中正確的是________
A. 將A極板向右移動少許,靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角將減小
B. 將B極板向上移動少許,靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角將減小
C. 將玻璃板插入A、B極板之間,靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角將減小
D. 用手觸摸一下B極板,靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角將減小到零
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