15．如圖所示，小球質(zhì)量m=0.8kg，用兩根長L=0.5m長的細(xì)繩拴住并系在豎直桿上的A、B兩點，AB=0.8m，直桿轉(zhuǎn)動帶動小球在水平面內(nèi)做圓周運動，當(dāng)繞桿以ω=40rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動時，求上下兩根繩上的張力（g=10m/s2）

分析 球隨著桿一起做圓周運動，若BC繩剛剛拉緊，令ac繩與桿的夾角為θ，由幾何知識求得夾角θ，然后代入向心力的表達(dá)式求得角速度；比較角速度與所給的角速度的關(guān)系，然后再進(jìn)一步分析繩子的拉力的大�。�

解答 解：當(dāng)BC繩剛好伸直時，由幾何關(guān)系可知：
r=0.3m
AC繩與豎直桿的夾角為θ=37°
mgtan37°=mω12r
ω1=5rad/s＜40rad/s
所以，當(dāng)ω=40rad/s時，兩繩都有張力，
由小球受力情況及做圓周運動情況可得：
水平方向：TA sin37°+TBsin37°=mω2r
豎直方向：TAcos 370-TB cos37°=mg
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：TA=325N
TB=315N
答：上下兩根繩上的張力分別為325N、315N．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道圓周運動向心力的來源，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解，注意首先要判斷繩子BC是否被拉直，即繩子BC是否有拉力的存在，這是解決本題的關(guān)鍵的地方．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．在“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗中，兩實驗小組同學(xué)分別采用了如圖甲和乙所示的裝置，采用兩種不同的實驗方案進(jìn)行實驗．
（1）在實驗中，為了使空氣阻力影響更小，下落物體應(yīng)選擇密度大的重物；乙圖中，兩個重物的質(zhì)量關(guān)系應(yīng)該是m1＞m2（填“＞”“=”或“＜”）；
（2）采用圖乙的方案進(jìn)行實驗，除圖中已有的器材外，還需要的實驗器材有低壓交流電源、刻度尺和天平；
（3）比較兩種實驗方案，下列說法正確的是D．
A．甲方案中，重物重力勢能的減少量會略小于重物的動能增量
B．乙方案中，兩物體構(gòu)成的系統(tǒng)的重力勢能的減少量會略大于系統(tǒng)的動能增量
C．甲方案中，在驗證機(jī)械能是否守恒時，一定要測量出重物的質(zhì)量
D．甲、乙兩方案中，如果紙帶長度相同，乙方案可以通過適當(dāng)改變m1和m2的大小，調(diào)節(jié)點跡的個數(shù)．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．A、B兩個小球由柔軟的細(xì)線相連，線長l=6m；將A、B球先后以相同的初速度v0=4.5m/s，從同一點水平拋出（先A、后B），相隔時間△t=0.8s．
（1）A球拋出后經(jīng)多少時間，細(xì)線剛好被拉直？
（2）細(xì)線剛被拉直時，A、B球的水平位移（相對于拋出點）各多大？（取g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．圖甲所示為測量電動機(jī)轉(zhuǎn)動角速度的實驗裝置，半徑不大的圓形卡紙固定在電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上，在電動機(jī)帶動下勻速轉(zhuǎn)動．在圓形卡紙的旁邊垂直安裝一個改裝了的電火花計時器．

（1）請將下列實驗步驟按先后排序：ACBD．
A．使電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸；
B．接通電火花計時器的電源，使它工作起來；
C．啟動電動機(jī)，使圓形卡紙轉(zhuǎn)動起來；
D．關(guān)閉電動機(jī)，拆除電火花計時器；研究卡紙上留下的一段痕跡（如圖乙所示），寫出角速度ω的表達(dá)式，代入數(shù)據(jù)，得出ω的測量值．
（2）要得到ω的測量值，還缺少一種必要的測量工具，它是D．
A．秒表　　    　B．毫米刻度尺　　   　C．圓規(guī)　　　　   D．量角器
（3）寫出角速度ω的表達(dá)式，并指出表達(dá)式中各個物理量的意義：ω=$\frac{θ}{（n-1）t}$，θ是n個點對應(yīng)的圓心角，t是電火花計時器的打點時間間隔，n為連續(xù)所取實驗點個數(shù)．．
（4）為了避免在卡紙連續(xù)轉(zhuǎn)動的過程中出現(xiàn)打點重疊，在電火花計時器與盤面保持良好接觸的同時，可以緩慢地將電火花計時器沿圓形卡紙半徑方向向卡紙中心移動．則卡紙上打下的點的分布曲線不是一個圓，而是類似一種螺旋線，如圖丙所示．這對測量結(jié)果無（填“有”或“無”）影響．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個物體與圓筒一起運動，物體相對桶壁靜止．則（　�。�
A．物體受到3個力的作用B．物體所受向心力是重力提供的
C．物體所受向心力是彈力提供的D．物體所受向心力是靜摩擦力提供

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．如圖，光滑的豎直圓軌道半徑為R，一個小球在其內(nèi)側(cè)運動．已知小球恰好通過軌道的最高點，若重力加速度為g，
試求 ①小球通過最高點的速度v   
②小球通過最低點的速度v0．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

7．某同學(xué)設(shè)計了一個用打點計時器做“探究碰撞中不變量”的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速運動．然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運動，他設(shè)計的具體裝置如圖1所示．在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器電源為50Hz，長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力．

①若已得到打點紙帶如圖2所示，并測得各計數(shù)點間距離，A為運動起始的第一點，則應(yīng)選DE段來計算A和B碰后的共同速度．（填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）
②已測得小車A的質(zhì)量m1=0.40kg，小車B的質(zhì)量m2=0.20kg，由以上測量結(jié)果可得．碰前mAv0=0.420kg•m/s；碰后（mA+mB）v共=0.417kg•m/s；由此得出結(jié)論在誤差允許的范圍內(nèi)，小車A、B組成的系統(tǒng)碰撞前后總動量守恒．．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．如圖所示，物體的質(zhì)量為2kg，兩根輕細(xì)繩AB和AC的一端固定于豎直墻上，另一端系于物體上（∠BAC=θ=60°），在物體上另施加一個方向與水平線也成θ角的拉力F，若要使繩都能伸直，下列F中不可能的是（取g=10m/s2）（　�。�
A．4$\sqrt{3}$NB．8$\sqrt{3}$NC．12$\sqrt{3}$ND．16$\sqrt{3}$N

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理是矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動．一小型發(fā)電機(jī)的線圈共110匝，線圈面積S=0.05m2，線圈轉(zhuǎn)動的頻率為50Hz，線圈內(nèi)阻不計，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=$\frac{\sqrt{2}}{π}$T．如果用此發(fā)電機(jī)帶動兩個標(biāo)有“220V 11kW”的電機(jī)正常工作，需在發(fā)電機(jī)的輸出端a、b與電機(jī)之間接一個理想變壓器，電路如圖．求：
（1）發(fā)電機(jī)的輸出電壓和變壓器原副線圈的匝數(shù)比各為多少？
（2）與變壓器原線圈串聯(lián)的交流電流表的示數(shù)為多少？

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同步練習(xí)冊答案