“旋轉(zhuǎn)秋千”是游樂園里常見的游樂項(xiàng)目,其基本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤的邊上,繩子下端連接座椅,人坐在座椅上隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋。若將人和座椅看質(zhì)點(diǎn),“旋轉(zhuǎn)秋千”可簡化為如圖所示的模型。其中,處于水平面內(nèi)的圓形轉(zhuǎn)盤,半徑為r,可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。讓轉(zhuǎn)盤由靜止開始逐漸加速轉(zhuǎn)動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間后質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)盤一起以角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng),此時(shí)繩子與豎直方向的夾角為。已知繩長為L且不可伸長,質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m,不計(jì)空氣阻力及繩重。則下列說法中正確的是( )
A.質(zhì)點(diǎn)的重力越大,繩子與豎直方向的夾角越小
B.質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是其所受懸線的拉力
C.轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度與夾角的關(guān)系為=
D.質(zhì)點(diǎn)從靜止到做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過程中,繩子對(duì)質(zhì)點(diǎn)做的功為
C

試題分析:穩(wěn)定后,質(zhì)點(diǎn)繞軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng),自身重力和懸線拉力的合力即懸線拉力在水平方向的分力提供向心力,選項(xiàng)B錯(cuò)。角速度一定,根據(jù)幾何關(guān)系可得圓周運(yùn)動(dòng)半徑,重力和繩子拉力的合力即,方程兩邊約去質(zhì)量,即與重力無關(guān)選項(xiàng)A錯(cuò)。求得角速度選項(xiàng)C對(duì)。質(zhì)點(diǎn)從靜止到做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過程中,有重力和繩子拉力做功,根據(jù)動(dòng)能定理有,整理得,選項(xiàng)D錯(cuò)。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直銅環(huán)所在的平面,導(dǎo)體棒a的一端固定在銅環(huán)的圓心O處,另一端緊貼圓環(huán),可繞O勻速轉(zhuǎn)動(dòng).通過電刷把銅環(huán)、環(huán)心與兩豎直平行金屬板P、Q連接成如圖所示的電路,R1、R2是定值電阻.帶正電的小球通過絕緣細(xì)線掛在兩板間M點(diǎn),被拉起到水平位置;合上開關(guān)K,無初速度釋放小球,小球沿圓弧經(jīng)過M點(diǎn)正下方的N點(diǎn)到另一側(cè).
已知:磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;a的角速度大小為ω,長度為l,電阻為r;R1=R2=2r,銅環(huán)電阻不計(jì);P、Q兩板間距為d;帶電的質(zhì)量為m、電量為q;重力加速度為g.求:
(1)a勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的方向;
(2)P、Q間電場(chǎng)強(qiáng)度E的大;
(3)小球通過N點(diǎn)時(shí)對(duì)細(xì)線拉力T的大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,一物體m在沿斜面向上的恒力F作用下,由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t力F做功為60J,此后撤去力F,物體又經(jīng)過時(shí)間t回到出發(fā)點(diǎn),若以地面為零勢(shì)能面,物體回到出發(fā)點(diǎn)的動(dòng)能為     ;撤去力F時(shí)物體的重力勢(shì)能為     。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)冰壺比賽是在水平冰面上進(jìn)行的體育項(xiàng)目,比賽場(chǎng)地示意如圖.比賽時(shí)運(yùn)動(dòng)員在投擲線AB處讓冰壺以v0=2m/s的初速度向圓壘圓心O點(diǎn)滑出,已知圓壘圓心O到AB線的距離為30m,冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為µ1=0.008(g取10m/s2).問:
(1)如果在圓壘圓心O有對(duì)方的冰壺,則能否將對(duì)方冰壺撞開?請(qǐng)通過計(jì)算說明理由.
(2)如果在圓壘圓心O有對(duì)方的冰壺,為了確保將對(duì)方冰壺撞開,運(yùn)動(dòng)員可以用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的冰面,使冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)減小,若用毛刷擦冰面后動(dòng)摩擦因數(shù)減少至, µ2=0.004,則運(yùn)動(dòng)員用毛刷擦冰面的長度應(yīng)大于多少米?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,固定的凹槽水平表面光滑,其內(nèi)放置U形滑板N,滑板兩端為半徑R="0.45" m
的1/4圓弧面,A和D分別是圓弧的端點(diǎn),BC段表面粗糙,其余段表面光滑,小滑塊P1和P2的質(zhì)量均為m,滑板的質(zhì)量M=4m.P1和P2與BC面的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1=0.10和μ2=0.40,最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力,開始時(shí)滑板緊靠槽的左端,P2靜止在粗糙面的B點(diǎn)。P1以v0="4.0" m/s的初速度從A點(diǎn)沿弧面自由滑下,與P2發(fā)生彈性碰撞后,P1停在粗糙面B點(diǎn)上,當(dāng)P2滑到C點(diǎn)時(shí),滑板恰好與槽的右端碰撞并與槽牢固粘連,P2繼續(xù)滑動(dòng),到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度為零,P1與P2可視為質(zhì)點(diǎn),取g="10" m/s2。問:

(1)P2在BC段向右滑動(dòng)時(shí),滑板的加速度為多大?
(2)BC長度為多少?N、P1和P2最終靜止后,P1與P2間的距離為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,水平軌道AB與豎直軌道CD用一光滑的半徑R=0.5m的圓弧BC平滑連接,現(xiàn)有一物塊從豎直軌道上的Q點(diǎn)由靜止開始釋放,已知QC間的長度R=0.5m,物塊的質(zhì)量m=0.2kg,物塊與AB和CD軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,重力加速度g取10m/s2,求;

(1)物塊下滑到水平面后,距離B點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離s為多少?
(2)若整個(gè)空間存在一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0×106V/m,并使物塊帶電,帶電量為q=+2.0×10-6C,所有接觸面均絕緣,現(xiàn)使帶電物塊從水平面上的P點(diǎn)由靜止開始釋放(P點(diǎn)未在圖中標(biāo)出),要想使物塊剛好能通過Q點(diǎn),PB間的長度L為多少?
(3)在符合第二問的基礎(chǔ)上,物塊到達(dá)圓弧上C點(diǎn)時(shí),對(duì)軌道的壓力大小?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

有一勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為40N/C,在同一條電場(chǎng)線上有A、B兩點(diǎn),把質(zhì)量為2×10-9kg,帶電荷量為-1.5×10-8C的微粒從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做1.5×10-6J的正功.求:
(1)A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAB是多少?
(2)A、B兩點(diǎn)間距離是多少?
(3)若微粒在A點(diǎn)具有與電場(chǎng)線同向的速度10m/s,在只有電場(chǎng)力作用的情況下,求經(jīng)過B點(diǎn)的速度?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖甲,MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ = 30°角固定,M、P之間接電阻箱R,導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B = 0.5T。質(zhì)量為m的金屬桿a b水平放置在軌道上,其接入電路的電阻值為r,F(xiàn)從靜止釋放桿a b,測(cè)得最大速度為vm。改變電阻箱的阻值R,得到vm與R的關(guān)系如圖乙所示。已知軌距為L = 2m,重力加速度g取l0m/s2,軌道足夠長且電阻不計(jì)。
(1)當(dāng)R = 0時(shí),求桿a b勻速下滑過程中產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)E的大小及桿中的電流方向;
(2)求金屬桿的質(zhì)量m和阻值r;
(3)當(dāng)R = 4Ω時(shí),求回路瞬時(shí)電功率每增加1W的過程中合外力對(duì)桿做的功W。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,A、B、C三個(gè)一樣的滑塊從粗糙斜面上的同一高度同時(shí)開始運(yùn)動(dòng),A由靜止釋放,B的初速度方向沿斜面向下,大小為,C的初速度方向沿斜面水平,大小也為,最終三個(gè)滑塊均到達(dá)斜面底端,則 (   )

A.滑到斜面底端時(shí),A、B和C的動(dòng)能一樣大
B.滑到斜面底端時(shí),B的動(dòng)能最大
C.A和B滑到斜面底端過程中產(chǎn)生的熱量不是一樣多
D.A和B滑到斜面底端動(dòng)能相同

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