12.長為L的細(xì)線,其一端拴一質(zhì)量為m的小球,另一端固定于O點(diǎn),讓小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(圓錐擺),如圖所示,當(dāng)擺線L與豎直方向的夾角為α?xí)r,細(xì)線對小球的拉力大小為$\frac{mg}{cosα}$N,小球運(yùn)動的線速度的大小$\sqrt{gLtanαsinα}$m/s.

分析 (1)對小球受力分析,根據(jù)小球豎直方向受力平衡球繩的拉力大小;
(2)根據(jù)幾何關(guān)系求出向心力和半徑,根據(jù)牛頓第二定律求線速度的大。

解答 解(1)小球受力如圖,直方向受力平衡:Tcosθ=mg
得:T=$\frac{mg}{cosα}$
(2)根據(jù)幾何關(guān)系得:向心力為:F=Tsinθ
根據(jù)牛頓第二定律:F=m$\frac{{v}^{2}}{r}$又:r=Lsinθ
得:v=$\sqrt{gLtanαsinα}$
故答案為:$\frac{mg}{cosα}$;$\sqrt{gLtanαsinα}$

點(diǎn)評 本題是圓錐擺問題,分析受力,作好力圖是基礎(chǔ),同時要掌握向心加速度的不同的表達(dá)式形式,難度不大,屬于基礎(chǔ)題.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的光滑圓軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動.圓半徑為R,小球經(jīng)過圓環(huán)內(nèi)側(cè)最高點(diǎn)時剛好不脫離圓環(huán),則其通過最高點(diǎn)時不正確的是( 。
A.小球?qū)A環(huán)的壓力大小等于mg
B.重力mg充當(dāng)小球做圓周運(yùn)動所需的向心力
C.小球的線速度大小等于$\sqrt{gR}$
D.小球的向心加速度大小等于g

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖所示,AB為半徑R=0.8m的$\frac{1}{4}$光滑圓弧軌道,下端B恰與小車右端平滑對接.小車質(zhì)量M=3kg,車足夠長.現(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的滑塊,由軌道頂端無初速度釋放,滑到B端后沖上小車.已知地面光滑,滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,當(dāng)車運(yùn)行了1.5s時,被地面裝置鎖定(g=10m/s2).求:
(1)滑塊到達(dá)B端時,軌道對它支持力的大;
(2)車被鎖定時,車右端距軌道B端的距離;
(3)從車開始運(yùn)動到被鎖定的過程中,滑塊與車面間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能大。

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.一水電站,水流的落差為20m,水流沖擊水輪發(fā)電機(jī)后,水流能有20%轉(zhuǎn)化為電能,若發(fā)電機(jī)的功率為200kw,則每分鐘的水流量是多少?(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.關(guān)于曲線運(yùn)動的敘述,正確的是( 。
A.做曲線運(yùn)動的物體,速度方向時刻變化,故曲線運(yùn)動不可能是勻變速運(yùn)動
B.物體在恒力作用下,不可能做曲線運(yùn)動
C.所有曲線運(yùn)動都一定是變速運(yùn)動
D.做曲線運(yùn)動的物體受到的合力一定不為零

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖所示,汽車在一段彎曲水平路面上勻速行駛,關(guān)于它受到的水平方向的作用力方向的示意圖,可能正確的是(圖中F為地面對它的靜摩擦力,f為它行駛時所受的阻力)(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

4.在同一水平面上的A,B兩物體,質(zhì)量之比為mA:mB=1:4,若給它們相等的初動能:
(1)則它們的初速度大小之比為vA:vB=2:1;
(2)若使它們與水平面的動摩擦因數(shù)相等,則它們在同一水平面上滑行的距離之比為sA:sB=4:1;
(3)若使他們在水平面所受的摩擦力相等,則它們在同一水平面上滑行的距離之比為sA:sB=1:1.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.水平面上有一質(zhì)量m=0.5kg的物體,一水平恒力F=2.5N作用在物體上使物體由靜止開始運(yùn)動.經(jīng)過時間后,力F停止作用,物體繼續(xù)滑行一段距離后停止.若物體移動總距離s=4m.物體和地面間動摩擦因數(shù)為0.2,求力F做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.平行玻璃磚橫截面如圖,一束復(fù)色光斜射到玻璃磚的上表面,從下表面射出時分為a、b兩束單色光,則下列說法正確的是( 。
A.在玻璃中傳播時,a光的傳播速度較大
B.在通過同一雙縫干涉裝置,a光的相鄰亮條紋間距大
C.以相同的入射角由水中斜射入空氣,a光的折射角大
D.增大入射光在上表面的入射角,可能只有一種光從下表面射出

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同步練習(xí)冊答案