14．如圖所示，豎直放置的光滑圓環(huán)半徑R=20cm，在環(huán)上套有一個質(zhì)量為m的小球，若圓環(huán)以10rad/s的角速度繞豎直軸勻速轉動（g=10m/s2），則角θ大小為（　　）
A．30°B．45°C．60°D．90°

分析 小球隨圓環(huán)一起繞豎直軸轉動，根據(jù)幾個關系求出轉動半徑，再根據(jù)合外力提供向心力列方程求解．

解答 解：對小球進行受力分析，如圖所示：

由幾個關系得：小球轉動半徑為r=Rsinθ，tanθ=$\frac{{F}_{向}}{mg}$
根據(jù)向心力公式得：
F向=mω2r
所以mω2r=mgtanθ
帶入數(shù)據(jù)解得：cosθ=$\frac{1}{2}$
所以θ=60°
故選：C．

點評 該題主要考查了向心力公式的直接應用，要求同學們能結合幾何關系解題，注意小球轉動半徑不是R．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．某船在靜水中的速率為4m/s，要橫渡寬為40m的河，河水的流速為5m/s、下列說法中不正確的是（　　）
A．該船不可能沿垂直于河岸的航線抵達對岸
B．該船渡河所經(jīng)位移的大小至少是50m
C．該船渡河所用時間至少是10s
D．該船渡河的速度最小速度是3m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

5．一列火車總質(zhì)量m=500t，機車發(fā)動機的額定功率P=6×105 W，在軌道上行駛時，軌道對火車的阻力Ff是車重的0.01 倍，g取10m/s2，求：
（1）火車在水平軌道上行駛的最大速度；
（2）若火車從靜止開始，保持0.5m/s2的加速度做勻加速運動，這一過程維持的最長時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．《夢溪筆談》是中國科學技術史上的重要文獻，書中對彩虹作了如下描述：“虹乃雨中日影也，日照雨則有之”．如圖是彩虹成因的簡化示意圖，設水滴是球形的，圖中的圓代表水滴過球心的截面，入射光線在過此截面的平面內(nèi)，a、b是兩種不同頻率的單色光．下列說法正確的是（　　）
A．雨后太陽光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩虹
B．水滴對a光的臨界角大于對b光的臨界角
C．在水滴中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度
D．a、b光分別通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距較大

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

9．城市中為了解決交通問題，修建了許多立交橋，如圖所示，橋面為圓弧形的立交橋AB，橫跨在水平路面上，長為L=200m，橋高h=20m，橋面半徑R=100m．可以認為橋的兩端A、B與水平路面的連接處的平滑的．一輛質(zhì)量m=1000kg的小汽車從水平路面勻速通過圓弧形的立交橋，試計算：（g取10m/s2）
（1）小汽車的速度為20m/s時在橋頂處對橋面的壓力的大�。�
（2）汽車以多大的速度經(jīng)過橋頂時恰好對橋沒有壓力作用而騰空？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．下列運動，機械能守恒的是（　�。�
A．小球做自由落體運動B．汽車剎車時的運動
C．雨滴勻速下落D．物體沿光滑斜面自由下滑

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

6．質(zhì)量為m的物體，在高度為h，傾角為 α 的光滑斜面頂端上由靜止開始下滑，如圖所示．試求：在下滑到斜面底端的過程中，物體所受的重力、斜面支持力以及合外力對物體產(chǎn)生的沖量的大小和方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

3．如圖所示，傾角為30°、長度為10m的光滑斜面，一質(zhì)量為1.2kg的物體從斜面頂端由靜止開始下滑，則物體滑到斜面底端時的速度大小為10m/s；物體滑到斜面底端時重力做功的瞬時功率是60W；整個過程中重力做功的平均功率是30W（g取 10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．某運動員的100m賽跑成績?yōu)?1.00s，其運動過程的v-t圖象可簡化為如圖所示，則該運動員（　�。�
A．最大速度為10m/sB．第2 s內(nèi)通過的距離為10m
C．加速過程經(jīng)歷的時間為2.2sD．加速過程通過的距離為20m

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