【題目】如圖所示的裝置可繞豎直軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng),可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A與細(xì)線1、2連接后分別系于B、C兩點(diǎn),裝置靜止時(shí)細(xì)線1水平,細(xì)線2與豎直方向的夾角θ=37°.已知小球的質(zhì)量m=1 kg,細(xì)線2長(zhǎng)l=1 m,B點(diǎn)距C點(diǎn)的水平和豎直距離相等.重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.

(1)若裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω1時(shí),細(xì)線1上的張力為零而細(xì)線2與豎直方向的夾角仍為37°,求角速度ω1的大;

(2)若裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω2 rad/s,求細(xì)線2與豎直方向的夾角.

【答案】(1)rad/s ;(2)53°

【解析】試題分析:(1)當(dāng)細(xì)線AB上的張力為0時(shí),小球的重力和細(xì)線AC張力的合力提供小球圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,

有:

mgtan 37°12lsin 37°

解得:rad/s

(2)當(dāng)rad/s>rad/s時(shí),小球應(yīng)該向左上方擺起,假設(shè)細(xì)線AB上的張力仍然為0則:

mgtan θ′22lsin θ′

解得:cos θ′

θ′53°

因?yàn)?/span>B點(diǎn)距C點(diǎn)的水平和豎直距離相等,所以,當(dāng)θ′53°時(shí),細(xì)線AB恰好豎直,tan 53°

說(shuō)明細(xì)線AB此時(shí)的張力恰好為0,故此時(shí)細(xì)線AC與豎直方向的夾角為53°。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,斜面AB和水平面BC相交于B點(diǎn),CED是豎直放置的半徑為R=01m的光滑半圓軌道,CD與BC相切于C點(diǎn),E點(diǎn)與圓心O點(diǎn)等高。質(zhì)量為m的小球從斜面上離水平面h高處由靜止釋放,經(jīng)過(guò)水平面后沖上半圓軌道,小球完成半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)D點(diǎn)后水平飛出,落在水平地面上,落點(diǎn)到C點(diǎn)的距離為d,F(xiàn)改變高度h的大小并確保每次都由靜止釋放小球,測(cè)出對(duì)應(yīng)的d的大小,通過(guò)數(shù)據(jù)分析得出了d和h的函數(shù)d2=064h-08 ,已知斜面與水平面的夾角為,BC長(zhǎng)為x=4m,小球與斜面和水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,取g=10。求:

(1)斜面的傾角和小球與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù);

(2)如果讓小球進(jìn)入半圓軌道后不脫離半圓軌道,求h的取值范圍

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】能源已經(jīng)成為人類社會(huì)須臾不可離的基本物質(zhì),目前人類消耗的能量來(lái)自煤炭、石油、天然氣、太陽(yáng)能、電能、水能、植物燃料等.上述能源中屬于二次能源的是 , 屬于新能源的是

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某房間,上午10時(shí)的溫度為15 , 下午2時(shí)的溫度為25 , 假定房間內(nèi)氣壓無(wú)變化,則下午2時(shí)與上午10時(shí)相比較,房間內(nèi)的單位時(shí)間內(nèi)氣體分子撞擊墻壁單位面積的數(shù)目

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,有兩根和水平方向成α角的光滑平行的金屬軌道,間距為l,上端接有可變電阻R,下端足夠長(zhǎng),空間有垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B一根質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下,經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后,金屬桿的速度會(huì)趨于一個(gè)最大速度vm,則

A如果B變大,vm將變大

B如果α變大,vm將變大

C如果R變大,vm將變大

D如果m變小,vm將變大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為氫原子的能級(jí)示意圖,那么對(duì)氫原子在能級(jí)躍遷過(guò)程中輻射或吸收光子的特征認(rèn)識(shí)正確的

A處于基態(tài)的氫原子可以吸收14eV的光子使電子電離

B一群處于n=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí),能輻射出4種不同頻率的光子

C一群處于n=2能級(jí)的氫原子吸收2eV的光子可以躍遷到n=3能級(jí)

D用能量為103eV的光子照射,可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】根據(jù)下列數(shù)據(jù),可以算出阿伏加德羅常數(shù)的是( )
A.水的密度和水的摩爾質(zhì)量
B.水的摩爾質(zhì)量和水分子的體積
C.水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量
D.水分子的體積和水分子的質(zhì)量

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,從A點(diǎn)以v0=4ms的水平速度拋出一質(zhì)量m=lkg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí),恰好沿切線方向進(jìn)入固定光滑圓弧軌道BC,經(jīng)圓孤軌道后滑上與C點(diǎn)等高、靜止在光滑水平面的長(zhǎng)木板上,圓弧軌道C端切線水平。已知長(zhǎng)木板的質(zhì)量M=3kg,A、B兩點(diǎn)距C點(diǎn)的高度分別為H=0.6m、h=0.15m,R=0.75m,物塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,g10ms2,求:

(1)小物塊運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向;

(2)小物塊滑動(dòng)至C點(diǎn)時(shí),對(duì)圓弧軌道C點(diǎn)的壓力;

(3)長(zhǎng)木板至少為多長(zhǎng),才能保證小物塊不滑出長(zhǎng)木板?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】兩個(gè)小球在光滑水平面上沿同一直線,同一方向運(yùn)動(dòng),B球在前,A球在后,,,當(dāng)A球與B球發(fā)生碰撞后,AB兩球的速度可能為

A

B

C

D

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案