【題目】如圖所示，已知豎直桿O1O2長為1.0m，水平桿長L1=0.2米，用長L2=0.2米的細(xì)繩懸掛小球，整個(gè)裝置可繞豎直桿O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)該裝置以某一角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，繩子與豎直方向成45°角，取g=10m/s2．求：

（1）該裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度；

（2）如果運(yùn)動(dòng)到距離桿最遠(yuǎn)時(shí)刻懸掛小球的細(xì)繩突然斷了，小球?qū)⒆銎綊佭\(yùn)動(dòng)．求小球落地點(diǎn)與豎直桿在地面上點(diǎn)O2的距離s．（答案可用根式表示）

【答案】（1）5rad/s（2）

【解析】

(1) 小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，靠重力和拉力的合力提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律求出該裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度；

(2) 根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出小球在水平方向的位移的大小，然后結(jié)合平行四邊形定則求出小球落地點(diǎn)與豎直桿在地面上點(diǎn)O2的距離。

(1) 小球轉(zhuǎn)動(dòng)的軌道半徑為：r=L1+L2sin45°=0.2+

對(duì)小球進(jìn)行受力分析如圖，

根據(jù)牛頓第二定律得：mgtan45°=mrω2

解得：ω=5 rad/s；

(2) 小球的線速度為：v=ωr=5×0.4=2m/s

小球做平拋運(yùn)動(dòng)的開始時(shí)的高度為：h=O1O2-L2cos45°=1.0-

小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：

小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平方向的位移為：x=vt=2×0.4=0.8m

當(dāng)小球從距離桿最遠(yuǎn)時(shí)刻開始做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球沿水平方向的速度方向與小球到桿的方向相互垂直，所以小球的落地到O2的距離為：

。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律，小車上固定一個(gè)盒子，盒子內(nèi)盛有沙子．沙桶的總質(zhì)量(包括桶以及桶內(nèi)沙子質(zhì)量)記為m，小車的總質(zhì)量(包括車、盒子及盒內(nèi)沙子質(zhì)量)記為M.

驗(yàn)證在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力成正比：甲同學(xué)從盒子中取出一些沙子，裝入沙桶中，稱量并記錄沙桶的總重力mg，將該力視為合外力F，對(duì)應(yīng)的加速度a則從打下的紙帶中計(jì)算得出．多次改變合外力F的大小，每次都會(huì)得到一個(gè)相應(yīng)的加速度．本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的沙子取自小車中，故系統(tǒng)的總質(zhì)量不變．以合外力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫出a－F圖象。

①實(shí)驗(yàn)前已經(jīng)平衡好摩擦力,請(qǐng)問下圖中哪個(gè)圖線是正確的______

②a－F圖象斜率的物理意義是（用題目中所給字母表示）_______________．

③你認(rèn)為把沙桶的總重力mg當(dāng)作合外力F是否合理？答：_____.(填“合理”或“不合理”)

④本次實(shí)驗(yàn)中，是否應(yīng)該滿足Mm這樣的條件？答：______(填“是”或“否”)

⑤乙同學(xué)利用上述裝置來探究加速度a和小車的質(zhì)量M的關(guān)系，在其它步驟正確的前提下,由于沒有始終滿足M》m的條件，結(jié)果得到的圖像應(yīng)是如下圖中的_______

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2009年10月第十一屆全運(yùn)會(huì)女子10 m跳臺(tái)比賽中，江蘇運(yùn)動(dòng)員陳若琳以439.35分的成績獲得冠軍．如圖甲所示，假設(shè)她從離水面10 m高的平臺(tái)上向上躍起，舉雙臂直體離開臺(tái)面，此時(shí)其重心位于從手到腳全長的中點(diǎn)．躍起后重心升高0.45 m達(dá)到最高點(diǎn)，落水時(shí)身體豎直且手先入水（在此過程中運(yùn)動(dòng)員水平方向的運(yùn)動(dòng)忽略不計(jì)）．問從離開跳臺(tái)到手觸水面，她可用于完成空中動(dòng)作的時(shí)間是多少?（計(jì)算時(shí)可以把運(yùn)動(dòng)員看做全部質(zhì)量集中在重心的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，g取10 m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在某行星表面上有一傾斜的勻質(zhì)圓盤，盤面與水平面的夾角為30°，圓盤繞垂直于盤面的固定對(duì)稱軸以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離L處有一小物體與圓盤保持相對(duì)靜止，當(dāng)圓盤的角速度為ω時(shí)，小物塊剛要滑動(dòng)。物體與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 (設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)，該星球的半徑為R，引力常量為G，下列說法正確的是（ ）

A. 這個(gè)行星的質(zhì)量

B. 這個(gè)行星的第一宇宙速度

C. 這個(gè)行星的同步衛(wèi)星的周期是

D. 離行星表面距離為R的地方的重力加速度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】深沉的夜色中，在大海上航行的船舶依靠航標(biāo)燈指引航道，如圖所示是一個(gè)航標(biāo)燈自動(dòng)控制電路的示意圖。電路中的光電管陰極K涂有可發(fā)生光電效應(yīng)的金屬。下表反映的是各種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率和極限波長，又知可見光的波長在400~770nm（）。

各種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率和極限波長：

根據(jù)上圖和所給出的數(shù)據(jù)，你認(rèn)為：

(1)光電管陰極K上應(yīng)涂有金屬________。

(2)控制電路中的開關(guān)S應(yīng)和__________（選填“a”和“b”）接觸。

(3)工人在鍛壓機(jī)、沖床、鉆床等機(jī)器上勞動(dòng)時(shí)，稍有不慎就會(huì)把手壓在里面，造成工傷事故。如果將上述控制電路中的電燈換成驅(qū)動(dòng)這些機(jī)器工作的電機(jī)，這時(shí)電路中開關(guān)S應(yīng)和________接觸，這樣，當(dāng)工人不慎將手伸入危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)，由于遮住了光線，光控繼電器銜鐵立即動(dòng)作，使機(jī)床停止工作，避免事故發(fā)生。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩個(gè)不規(guī)則帶電導(dǎo)體間的電場線分布如圖所示，已知導(dǎo)體附近的電場線均與導(dǎo)體表面垂直，a、b、c、d為電場中幾個(gè)點(diǎn)，并且a、d為緊靠導(dǎo)體表面的兩點(diǎn)，選無窮遠(yuǎn)為電勢等點(diǎn)，則

A. 場強(qiáng)大小關(guān)系有>

B. 電勢大小關(guān)系有>

C. 將一負(fù)電荷放在d點(diǎn)時(shí)其電勢能為負(fù)值

D. 將一正電荷由a點(diǎn)移到d點(diǎn)的過程中電場力做負(fù)功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知第1s末的速度是6m/s，第2s末的速度是8m/s，則下面結(jié)論正確的是（ ）

A. 物體零時(shí)刻的速度是3 m/s B. 物體的加速度是2 m/s2

C. 第1s內(nèi)的位移是6m D. 第1 s內(nèi)的平均速度是6 m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，P、Q為兩個(gè)等量的異種電荷，以靠近電荷P的O點(diǎn)為原點(diǎn)，沿兩電荷的連線建立x軸，沿直線向右為x軸正方向,一帶正電的粒子從O點(diǎn)由靜止開始僅在電場力作用下運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，已知A點(diǎn)與O點(diǎn)關(guān)于P、Q兩電荷連線的中點(diǎn)對(duì)稱，粒子的重力忽略不計(jì)。在從O點(diǎn)到A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中，下列關(guān)于粒子的運(yùn)動(dòng)速度v和加速度a隨時(shí)間的變化、粒子的動(dòng)能和運(yùn)動(dòng)徑跡上電勢隨位移x的變化圖線可能正確的是（ ）

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩相鄰的勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B和2B，方向平行。一速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直的帶電粒子（不計(jì)重力），在勻強(qiáng)磁場Ⅰ區(qū)域中運(yùn)動(dòng)一段圓弧后，又進(jìn)入Ⅱ區(qū)域的勻強(qiáng)磁場繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，則

A. 速率加倍，周期減半

B. 角速度加倍，軌道半徑減半

C. 速率不變，加速度減半

D. 速率不變，周期不變

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