【題目】如圖所示，AB為豎直轉(zhuǎn)軸，細(xì)繩AC和BC的結(jié)點(diǎn)C系一質(zhì)量為的小球，其中,兩繩能承擔(dān)的最大拉力相等且為F=40N,小球隨轉(zhuǎn)軸以定的角速度轉(zhuǎn)動，AC和BC均拉直，此時(shí). ABC能繞豎直軸AB勻速轉(zhuǎn)動，而C球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動()， 求： (結(jié)果保留三位有效數(shù))

(1)當(dāng)BC繩剛好拉直時(shí)，角速度多大?

(2)當(dāng)小球的角速度增大時(shí)，通過計(jì)算判斷AC和BC哪條繩先斷?當(dāng)先斷的繩剛斷時(shí)的角速度多大?

(3)一條繩被拉斷后，為了讓小球能夠做圓周運(yùn)動，則小球的最大線速度為多少?

【答案】（1）（2）繩BC斷，（3）

【解析】

（1）當(dāng)BC繩剛好拉直時(shí)，小球受AC繩的拉力和重力，對小球由：

水平方向：

豎直方向：

由以上方程解得：

（2）當(dāng)BC繩剛好拉直后，AC繩和BC繩上的拉力分別為和，對小球由

豎直方向：

水平方向：

當(dāng)小球的加速度增大時(shí)，繩AC的拉力不變，繩BC的拉力增大，所以繩BC先斷。

由題意可知當(dāng)是，繩BC斷，由以上方程化簡可得此時(shí)的加速度：

（3）當(dāng)BC繩被拉斷后，設(shè)AC繩與豎直方向的夾角為，則：

由題意可知，的最大值為

由以上方程可知：，即當(dāng)是，對應(yīng)線速度最大，則：

由幾何知可知：

由以上方程解得：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在馬戲團(tuán)表演的場地里，表演者騎在大象背上，大象繞著場地走動，若大象是沿著半徑為R的圓周做勻速走動，則關(guān)于大象和表演者的受力情況，下面說法正確的是

A.表演者騎在大象背上不動，他受到的力是平衡力

B.表演者的向心力是地面摩擦力通過大象作用于他的

C.大象和表演者所受向心力大小與兩者的質(zhì)量成正比

D.大象與人兩者做勻速圓周運(yùn)動的向心力是地面摩擦力提供的

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的豎直向下的勻強(qiáng)電場中,用絕緣的細(xì)線拴住的帶電小球在豎直平面內(nèi)繞懸點(diǎn)O做圓周運(yùn)動,下列說法正確的是( )

A. 帶電小球有可能做勻速率圓周運(yùn)動

B. 帶電小球有可能做變速率圓周運(yùn)動

C. 帶電小球通過最高點(diǎn)時(shí)，細(xì)線拉力一定最小

D. 帶電小球通過最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)線拉力有可能最小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，帶有擋板的光滑斜面固定在水平地面上，斜面的傾角為。質(zhì)量均為1kg的A、B兩物體用輕彈簧拴在一起，彈簧的勁度系數(shù)為5N/cm，質(zhì)量為2kg的物體C用細(xì)線通過光滑的輕質(zhì)定滑輪與物體B連接。開始時(shí)A、B均靜止在斜面上，A緊靠在擋板處，用手托住C，使細(xì)線剛好被拉直。現(xiàn)把手拿開，讓C由靜止開始運(yùn)動，從C開始運(yùn)動到A剛要離開擋板的過程中，下列說法正確的是（ ）（取g=10m/s2）

A.初狀態(tài)彈簧的壓縮量為1cm

B.末狀態(tài)彈簧的伸長量為1cm

C.物體B、C與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

D.物體C克服繩的拉力所做的功為0.2J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一根長為L=1.25m的輕繩一端固定在O’點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量m=1kg的小球。將輕繩拉至水平并將小球由位置A靜止釋放，小球運(yùn)動到最低點(diǎn)O時(shí)，輕繩剛好被拉斷。O′點(diǎn)下方有一以O點(diǎn)為圓心，半徑R=5m的圓弧狀的曲面，己知重力加速度為g=10m/s2，求：

（1）輕繩所能承受的最大拉力Fm的大小；

（2）小球從繩子斷裂到落至曲面上的時(shí)間和到達(dá)曲面時(shí)的動能。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于熱現(xiàn)象和熱學(xué)規(guī)律，下列說法正確的是

A.布朗運(yùn)動表明了構(gòu)成懸浮微粒的分子在做無規(guī)則運(yùn)動

B.兩個(gè)分子的間距從極近逐漸增大到（為平衡位置時(shí)分子間距）的過程中，分子間的引力和斥力都在減小

C.物體的內(nèi)能變化時(shí)，它的溫度一定改變

D.兩個(gè)分子的間距從極近逐漸增大到（為平衡位置時(shí)分子間距）的過程中，它們的分子勢能一直減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2017年春晚，摩托車特技表演引爆上海分會場的氣氛，稱為史上最驚險(xiǎn)刺激的八人環(huán)球飛車表演。在舞臺中固定一個(gè)直徑為6.5m的圓形鐵籠，八輛摩托車始終以70km／h的速度在鐵籠內(nèi)旋轉(zhuǎn)追逐，旋轉(zhuǎn)軌道有時(shí)水平，有時(shí)豎直，有時(shí)傾斜，非常震撼。關(guān)于摩托車的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，下列說法正確的是

A. 摩托車在鐵籠的最低點(diǎn)時(shí)，對鐵籠的壓力最大

B. 摩托車駕駛員始終處于失重狀態(tài)

C. 摩托車始終機(jī)械能守恒

D. 摩托車的速度小于70km／h，就會脫離鐵籠

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】三維彈球 是Window里面附帶的一款使用鍵盤操作的電腦游戲，小王同學(xué)受此啟發(fā)，在趣味運(yùn)動會上，為大家提供了一個(gè)類似的彈珠游戲。如圖所示，將一質(zhì)量為m=0.1kg的小彈珠 （可視為質(zhì)點(diǎn) ）放在 O點(diǎn)，用彈簧裝置將其彈出，使其沿著光滑的半圓形軌道 OA和 AB進(jìn)入水平桌面 BC，從 C點(diǎn)水平拋出。已知半圓型軌道 OA 和 AB的半徑分別為r=0.2m，R=0.4m ，BC為一段長為的粗糙水平桌面，小 彈珠與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4 ，放在水平地面的矩形墊子 DEFG的 DE邊與 BC 垂直，C點(diǎn)離墊子的高度為h=0.8m ，C點(diǎn)離 DE的水平距離為x=0.6m，墊子的長度EF為 1m，g=10m/s2求：

（1）若小彈珠恰好不脫離圓弧軌道，在 B位置小彈珠對半圓軌道的壓力；

（2）若小彈珠恰好不脫離圓弧軌道，小彈珠從 C點(diǎn)水平拋出后落入墊子時(shí)距左邊緣DE的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】霍爾傳感器是利用半導(dǎo)體霍爾元件的霍爾效應(yīng)實(shí)現(xiàn)磁電轉(zhuǎn)換的一種傳感器，廣泛應(yīng)用于各種非電量測量、自動控制、計(jì)算機(jī)裝置和現(xiàn)代軍事技術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域�；魻栃�(yīng)是美國物理學(xué)家霍爾在1879年發(fā)現(xiàn)的,其原理簡述如下：

取圖所示的厚度為d的矩形半導(dǎo)體薄片，沿長度方向加以電場，使其有電流I流過，該電流由帶電的載流子（電子和空穴）在沿電場方向漂移（即定向移動）所形成。為討論問題方便起見，現(xiàn)不妨設(shè)載流子主要為電子，當(dāng)存在垂直于薄片向上方向有磁場B時(shí)，載流子（電子）將受到洛倫茲力，結(jié)果使其運(yùn)動產(chǎn)生側(cè)向分量，矩形薄片的兩個(gè)側(cè)面上產(chǎn)生電荷積累，形成了垂直于電流方向的霍爾電場，從而對外界呈現(xiàn)一個(gè)霍爾電動勢EH。當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡后，霍爾電場對載流子施加的靜電力抵消了載流子所受的洛倫茲力，使載流子仍然沿原外加電場方向漂移�；魻栯妱觿菖c電流I、磁場B及半導(dǎo)體材料的參數(shù)有關(guān)。

請根據(jù)以上模型求出霍爾電動勢的表達(dá)式。設(shè)單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目為n，載流子帶電荷量q。

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同步練習(xí)冊答案