满分5 > 高中物理试题 >

两个可视为质点的小球a和b,用质量可忽略的刚性细杆相连,放置在一个光滑的半球面内...

两个可视为质点的小球a和b,用质量可忽略的刚性细杆相连,放置在一个光滑的半球面内,如图所示.己知小球a和b的质量之比为manfen5.com 满分网,细杆长度是球面半径的manfen5.com 满分网倍.两球处于平衡状态时,细杆与水平面的夹角θ是( )
manfen5.com 满分网
A.45°
B.30°
C.22.5°
D.15°
分别对两小球受力分析,由弹力的特点确定弹力的方向,由共点力的平衡可条件可得出杆对球的弹力,由几何关系求得球面对小球的作用力.再对整体由整体法可得出夹角. 【解析】 设细杆对两球的弹力大小为T,小球a、b的受力情况如图所示, 其中球面对两球的弹力方向指向圆心,即有cos α== 解得:α=45° 故FNa的方向为向上偏右,即β1=-45°-θ=45°-θ FNb的方向为向上偏左,即β2=-(45°-θ)=45°+θ 两球都受到重力、细杆的弹力和球面的弹力的作用,过O作竖直线交ab于c点,设球面的半径为R,由相似三角形可得:= = 解得:FNa=FNb; 取a、b及细杆组成的整体为研究对象,由平衡条件得:水平方向上有: FNa•sin β1=FNb•sin β2 即 FNa•sin(45°-θ)=FNb•sin(45°+θ) 解得:θ=15°. 故选D.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
manfen5.com 满分网如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,竿对“底人”的压力大小为( )
A.(M+m)g
B.(M+m)g-ma
C.(M+m)g+ma
D.(M-m)g
查看答案
在轻绳的两端各拴一个小球,一人用手拿着上端的小球站在3楼的阳台上,放手后让小球自由下落,两小球相继落地的时间差为T.如果站在4楼的阳台上,同样放手让小球自由下落,则两小球相继落地的时间差将( )
A.不变
B.增大
C.减小
D.无法判断
查看答案
如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点.水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离也是R.用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点.用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放,物块过B点后做匀变速运动其位移与时间的关系为s=6t-2t2,物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道.g=10m/s2,求:
manfen5.com 满分网
(1)物块m2过B点时的瞬时速度V及与桌面间的滑动摩擦因数.
(2)BP间的水平距离
(3)判断m2能否沿圆轨道到达M点(要求计算过程).
(4)释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功.
查看答案
如图所示,在坐标系xOy中,x<0的区域空间存在着垂直纸面向外的匀强磁场,x>0的区域空间存在着电场强度大小E=manfen5.com 满分网、方向未知的匀强电场.现有一质量为m、带电荷量为-q的微粒(重力不计),自坐标原点O以初速度v沿与x轴负方向成45角垂直射入磁场,经过y轴上的P(0,-L)点射入电场区域,微粒进入电场后,在电场力的作用下又经P(0,-L)点返回磁场区域,经一段时间后微粒再次离开磁场进入电场.求:
(1)磁感应强度B的大小和匀强电场的方向;
(2)带电微粒自原点射出,离开原点后第四次过y轴时经历的时间.

manfen5.com 满分网 查看答案
如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距lm,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.求:
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;
(3)在上问中,若R=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向.
(g=10rn/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

manfen5.com 满分网 查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.