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(10分)如图所示,在水平转台的光滑水平横杆上穿有两个质量分别为2m和m的小球A和B,A、B间用劲度系数为k的轻质弹簧连接,弹簧的自然长度为L,当转台以角速度ω绕竖直轴匀速转动时,如果A、B仍能相对横杆静止而不碰左右两壁,求:

(1)A、B两球分别离开中心转轴的距离.

(2)若转台的半径也为L,求角速度ω的取值范围.

(1) (2)

【解析】

试题分析:(1)设A、B两球转动时的半径分别为rA,rB,弹簧伸长的长度为x

对A球: (2分)

对B球: (2分)

(1分)

解得: (2分)

(2)要使两球都不碰左右两壁 则 (2分)

(1分)

考点:牛顿第二定律 匀速圆周运动 胡克定律

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:2014-2015学年湖北武汉华中师大第一中学高二上期期末考试物理卷(解析版) 题型:选择题

如图所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场,经过Δt时间从C点射出磁场,OC与OB成60°角。现将带电粒子的速度变为v/3,仍从A点沿原方向射入磁场,不计重力,则粒子在磁场中的运动时间变为( )

A. B. C. D.

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科目:高中物理 来源:2014-2015学年山东菏泽高三上期期末考试物理卷(解析版) 题型:计算题

如图所示是某次四驱车比赛的轨道某一段.张华控制的四驱车(可视为质点),质量 m=1.0kg,额定功率为P=7W.张华的四驱车到达水平平台上A点时速度很小(可视为0),此时启动四驱车的发动机并直接使发动机的功率达到额定功率,一段时间后关闭发动机.当四驱车由平台边缘B点飞出后,恰能沿竖直光滑圆弧轨道CDE上C点的切线方向飞入圆形轨道,且此时的速度大小为5m/s,∠COD=53°,并从轨道边缘E点竖直向上飞出,离开E以后上升的最大高度为h=0.85m.已知AB间的距离L=6m,四驱车在AB段运动时的阻力恒为1N.重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力.sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:

(1)四驱车运动到B点时的速度大小;

(2)发动机在水平平台上工作的时间;

(3)四驱车对圆弧轨道的最大压力.

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科目:高中物理 来源:2015届辽宁丹东五校协作体高三上期期末物理卷(解析版) 题型:计算题

(14分)羚羊从静止开始奔跑,经过50m的距离能加速到最大速度25m/s,并能维持一段较长时间,猎豹从静止开始奔跑,经过60m的距离能加速到最大速度30m/s,以后只能维持这个速度4.0s,设猎豹距离羚羊x米时开始攻击,羚羊则从猎豹1.0s后开始奔跑,假设羚羊和猎豹在加速阶段分别做匀加速运动,且沿同一直线,求

(1)猎豹要在最大速度减速前追上羚羊,x应在什么范围内取值?

(2)猎豹要在加速阶段追上羚羊,x应在什么范围内取值?

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科目:高中物理 来源:2015届辽宁丹东五校协作体高三上期期末物理卷(解析版) 题型:选择题

有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在地球赤道上随地球表面一起转动,b处于地面附近近地轨道上正常运动,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,设地球自转周期为24h,所有卫星均视为匀速圆周运动,各卫星排列位置如图所示,则有( )

A.a的向心加速度等于重力加速度g

B.b在相同时间内转过的弧长最长

C.c在4 h内转过的圆心角是

D.d的运动周期有可能是23h

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科目:高中物理 来源:2014-2015学年湖北武汉第二中学高一上期期末考试物理卷(解析版) 题型:实验题

(8分)某同学用如图1所示的实验装置验证牛顿第二定律。

(1)本实验应用的实验方法是

A.控制变量法 B.假设法 C.理想实验法 D.等效替代法

(2)(多选题)为了验证加速度与合外力成正比,实验中必须做到

A.实验前要平衡摩擦力

B.每次都必须从相同位置释放小车

C.拉小车的细绳必须保持与轨道平行

D.拉力改变后必须重新平衡摩擦力

(3)图2为某次实验得到的纸带,纸带上相邻的两计数点间有四个点未画出,则小车的加速度大小为

a= m/s2(结果保留两位有效数字)

图2

(4)在验证“质量一定,加速度a与合外力F的关系”时,某学生根据实验数据作出了如图3所示的a-F图像,其中图线不过原点并在末端发生了弯曲,产生这种现象的原因可能有 。

A.木板右端垫起的高度过小(即平衡摩擦力不足)

B.木板右端垫起的高度过大(即平衡摩擦力过度)

C.盘和重物的总质量m远小于车和砝码的总质量M(即m<<M)

D.盘和重物的总质量m不远小于车和砝码的总质量M

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科目:高中物理 来源:2014-2015学年湖北武汉第二中学高一上期期末考试物理卷(解析版) 题型:选择题

某人划船渡河,当划行速度和水流速度一定,且划行速度大于水流速度时.过河的最短时间是t1;若以最小位移过河,需时间t2.则划行速度v1 与水流速度v2 之比为( )

A.t2∶t1 B.t2∶

C.t1∶(t2-t1) D.t1∶

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科目:高中物理 来源:2014-2015学年湖北华中师大附中第一学期高一期末检测物理卷(解析版) 题型:选择题

如图所示,放在倾角θ=15°的斜面上物体A与放在水平面上的物体B通过跨接于定滑轮的轻绳连接,在某一瞬间当A沿斜面向上的速度为v1 时,轻绳与斜面的夹角α=30°,与水平面的夹角β=60°,此时B沿水平面的速度v2为( )

A. B. C. D.

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科目:高中物理 来源:2014-2015学年福建龙岩一级达标校高二上期期末检查物理卷(解析版) 题型:计算题

如图所示,在竖直平面内有两个等量的异种点电荷,其电荷量分别为+Q、-Q,固定在同一个水平直线上相距为的A、B两点。在AB连线的垂直平分线有固定光滑竖直绝缘杆,在C点有一个质量为m、电荷量为-q小环(可视为点电荷)静止释放。已知ABC构成正三角形,求:

(1)在C点杆对小环的作用力大小;

(2)小环滑到D点的速度大小。

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