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如图所示,两绳系一质量为m=0.1kg的小球,上面绳长L=2m,两绳都拉直时与轴...

如图所示,两绳系一质量为m=0.1kg的小球,上面绳长L=2m,两绳都拉直时与轴的夹角分别为37°53°,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,问:当角速度为4rad/s时,上、下两绳拉力分别为多大?

 

0N 2.4 N 【解析】 当AC绳拉直但没有力时,BC绳子拉力的水平分力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求出此时的角速度,当BC绳拉直但没有力时,AC绳子拉力的水平分力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求出角速度,当角速度处于两者之间时,两绳均张紧;角速度为4rad/s时,AC绳松弛,BC绳张紧,根据牛顿第二定律列式求解; 解:因为L = 2m,所以下面的绳长为 当角速度ω很小时,AC和BC与轴的夹角都很小,BC并不张紧.当ω逐渐增大到37° BC才被拉直 ,但BC绳中的张力仍然为零.设这时的角速度为ω1,则有: 将已知条件代入上式解得 当角速度ω继续增大时TAC减小,TBC增大 .设角速度达到ω2时,TAC=0 ,则有: 解得 因为,所以AC绳松弛,BC绳张紧,此时两绳只有TBC存在 解得  
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考点分析:
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如图所示,摩托车做腾跃特技表演,沿曲面冲上高0.8 m顶部水平高台,接着以v3m/s水平速度离开平台,落至地面时,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.AB为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径R1.0m,人和车的总质量为180 kg,特技表演的全过程中,阻力忽略不计.g10 m/s2sin53°0.8cos53°0.6.求:(人和车可视为质点)

(1)从平台飞出到A点,人和车运动的水平距离s

(2)从平台飞出到达A点时的速度及圆弧对应圆心角θ

(3)人和车运动到达圆弧轨道A点时对轨道的压力.

 

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如图所示,在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上,离轴心r=20cm处放置一小物块,其质量为m=2kg,物块与圆盘间的动摩擦因数μ=0.5.当圆盘转动的角速度ω=2rad/s时,物块随圆盘一起转动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2.求:

(1)物块的线速度大小;

(2)物块的向心加速度大小;

(3)欲使物块与盘面间不发生相对滑动,则圆盘转动的角速度不能超过多大?

 

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小球以15m/s的水平初速度向一倾角为37°的斜面抛出,飞行一段时间后,恰好垂直撞在斜面上。(g=10m/s2,sin37o=0.6,cos370=0.8。)求:

(1)小球在空中的飞行时间;   

(2)抛出点距落球点的高度。

 

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用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。

(1)下列实验条件必须满足的有_____________

A.小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放

B.斜槽轨道要尽量光滑些

C.斜槽轨道末端必须保持水平

D.本实验必需的器材还有刻度尺和停表

(2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的_____________(选填最上端最下端或者球心)对应白纸上的位置即为原点;在确定y轴时_____________(选填需要或者不需要y轴与重锤线平行。

(3)伽利略曾硏究过平抛运动,他推断∶从同一炮台水平发射的炮弹,如果不受空气阻力,不论它们能射多远,只要下落高度相同,在空中飞行的时间都一样。这实际上是因为平抛物体_____________

A.在水平方向上做匀速直线运动

B.在竖直方向上做自由落体运动

C.在下落过程中机械能守恒

 

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如图所示,半径为R的水平圆盘中心轴正上方a处有一小球,圆盘以角速度ω做匀速转动,现将小球水平抛出,此时圆盘半径OA恰好转到如图所示与初速度方向平行的位置,要使小球与圆盘只碰一次,且落点为A,重力加速度为g,小球抛出点a距圆盘的高度h和小球的初速度v0可能的取值为(  )

A.     B.

C.     D.

 

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