【題目】圖甲、乙分別為一把濕雨傘的側(cè)面和俯視投影圖.當(dāng)雨傘繞著中心軸線旋轉(zhuǎn)并達(dá)到一定的角速度時,傘邊緣的雨滴就會沿邊緣切線方向甩出去.設(shè)質(zhì)量為m的雨滴的徑向附著力最大為F0,雨傘投影半徑為r,O點離地面高度為h,不計空氣阻力,重力加速度為g.

(1)要使雨滴能被甩出去,雨傘的角速度至少為多大?

(2)A、B兩個質(zhì)量都為m的雨滴所夾的圓心角為θ(弧度制,θ<π),同時被甩出后,落到地面上的印跡間的距離至少為多大?

【答案】(1)(2)

【解析】試題分析:根據(jù)附著力充當(dāng)向心力來求角速度的大;根據(jù)高度求出平拋運動的時間,結(jié)合初速度和時間求出水平距離,通過幾何關(guān)系求出傘面邊緣上甩出去的水滴落在水平地面上形成的圓的半徑。

(1)當(dāng)徑向附著力剛好提供向心力時,是雨滴甩出的臨界條件:

根據(jù)牛頓第二定律可得:

解得:

(2)A、B甩出的線速度大小都為v、下落時間為t、甩出點到落點的水平距離都為s
落點到傘柄中心軸的距離為R、兩落點的間距為x 則:
速度為:v=ωr
甩出后作平拋運動,則有: s=vt

根據(jù)幾何關(guān)系:

聯(lián)立解得:

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】如圖所示,水平向右的勻強電場中,在O點固定一電荷量為Q的正點電荷,a、b、c、d為以O為圓心的同一圓周上的四點,bd與電場線平行,ac與電場線垂直,則(  )

A. b點的場強大小大于a點的場強大小

B. ac兩點的場強相同

C. 檢驗電荷在a點的電勢能等于在c點的電勢能

D. d、a間的電勢差大于a、b間的電勢差

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】長為L的輕桿,一端固定一個小球,另一端連接在光滑的鉸鏈上,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,最高點的速度為v.則在最高點處,下列說法正確的是

A. v的最小值為

B. 當(dāng)v逐漸增大時,向心力也增大

C. 當(dāng)v逐漸減小時,桿對小球的彈力也逐漸誠小

D. 當(dāng)v逐漸增大時,桿對小球的彈力也逐漸增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一皮帶傳動裝置,右輪的半徑為r,a是它邊緣上的一點。左側(cè)是一輪軸,大輪的半徑為4r,小輪的半徑為2r,b點在小輪上且到小輪中心的距離為r,c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上,若在傳動過程中,皮帶不打滑,則(

A. a點與b點的線速度大小相等

B. a點與b點的角速度大小相等

C. a點與c點的線速度大小相等

D. a點和d點的線速度大小相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的曲線是某個質(zhì)點在恒力作用下的一段運動軌跡.質(zhì)點從M點出發(fā)經(jīng)P點到達(dá)N點,已知弧長MP大于弧長PN,質(zhì)點由M點運動到P點與由P點運動到N點的時間相等.下列說法中正確的是( )

A. 質(zhì)點從MN過程中速度大小保持不變

B. 質(zhì)點在這兩段時間內(nèi)的速度變化量大小相等,方向相同

C. 質(zhì)點在這兩段時間內(nèi)的速度變化量大小不相等,但方向相同

D. 質(zhì)點在M、N間的運動不是勻變速曲線運動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,甲、乙兩物體分別從A、C兩地由靜止出發(fā)做加速運動,B為AC中點,兩物體在AB段的加速度大小均為a1,在BC段的加速度大小均為a2,且a1<a2.若甲由A到C所用時間為t,乙由C到A所用時間t,則t與t的大小關(guān)系為( )

A.t=t B.t>t C.t<t D.無法確定

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑為R的光滑絕緣圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),直徑AC(含A、C)下方有水平向右的勻強電場,一質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球,從A點靜止釋放,沿圓內(nèi)軌道運動,第一次恰能通過最高點D,(重力加速度為g);求:

1)電場強度的大小;

2)第n次通過軌道最高點D,軌道對小球的作用力大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示勻強電場E的區(qū)坡內(nèi),在O點處放置一點電荷+Q,a、b、cd、ef為以O點為球心的球面上的點,aecf平面與電場線平行,bedf平面與電場線垂直,則下列說法中正確的

A. b、d 兩點的電場強度相同

B. a點的電勢等于f點的電勢

C. 點電荷+q在球面上任意兩點之間移動時,電場力一定做功

D. 將點電荷+q在球面上任意兩點之間移動,從球面上a點移動到c點的電勢能變化量最大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示是一種手搖發(fā)電的手電筒,內(nèi)部有一固定的線圈和可來回運動的條形磁鐵,其原理圖如圖乙所示.當(dāng)沿圖中箭頭方向來回?fù)u動手電筒過程中,條形磁鐵在線圈內(nèi)來回運動,燈泡發(fā)光.在此過程中,下列說法正確的是(  )

A. 增加搖動頻率,燈泡變亮

B. 線圈對磁鐵的作用力方向不變

C. 磁鐵從線圈一端進(jìn)入與從該端穿出時,燈泡中電流方向相反

D. 磁鐵從線圈一端進(jìn)入再從另一端穿出過程,燈泡中電流方向相同

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