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    如图所示，已知绳长为L1=20cm，水平杆L2=10cm，小球质量m=0.3kg，整个装置可绕竖直轴转动，重力加速度g=10m/s2，问：
    （1）要使绳子与竖直方向成45°角，试求该装置必须以多大的角速度转动才行？
    （2）此时绳子的张力？（结果可用根式表示）
    （1）小球转动的轨道半径r=L2+L1sin45°=10+20×
    		2
    2
    =10+10
    		2
    cm．
    根据牛顿第二定律得，mgtan45°=mrω2
    解得ω=
    g
    r
    =
    10
    10+10
    		2
    =
    1
    1+
    		2
    =
    		2
    -1
    rad/s．
    （2）绳子的张力T=
    mg
    cos45°
    =
    3
    		2
    2
    =3
    		2
    N    ．
    答：（1）该装置必须以
    		2
    -1
    rad/s的角速度转动才行．
    （2）此时绳子的张力为3
    		2
    N．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图甲所示，2011年11月3日凌晨，我国“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器首次成功实现了空间交会对接试验，这是我国载人太空飞行的又一个里程碑．设想在未来的时间里我国已经建立了载人空间站，空间站绕地球做匀速圆周运动而处于完全失重状态，此时无法用天平称量物体的质量．某同学设计了在这种环境中测量小球质量的实验装置，如图乙所示：光电传感器B能够接受光源A发出的细激光束，若B被挡光就将一个电信号给与连接的电脑．将弹簧测力计右端用细线水平连接在空间站壁上，左端栓在另一穿过了光滑水平小圆管的细线MON上，N处系有被测小球，让被测小球在竖直面内以O点为圆心做匀速圆周运动．
    （1）实验时，从电脑中读出小球自第1次至第n次通过最高点的总时间t和测力计示数F，除此之外，还需要测量的物理量是：______．
    （2）被测小球质量的表达式为m=______〔用（1）中的物理量的符号表示〕．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的
    3
    4
    ，如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为（g=10m/s2）（　　）
    A．15m/sB．20m/sC．25m/sD．30m/s

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：多选题

    下列四幅图是我们生活中常见的曲线运动，对其描述正确的是 （　　）
    A．图甲中小球在水平面内匀速圆周运动，小球所受重力和拉力的合力提供向心力
    B．图乙中汽车以一定速度安全通过桥顶时，桥受到车的压力一定大于汽车的重力
    C．图丙中火车转弯时速度不能太大
    D．图丁汽车在平坦公路上转弯时，汽车受到路面支持力和重力的合力提供向心力

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    汽车质量为1.5×104kg，以不变的速率先后驶过圆弧半径均为15m的凹形路面和凸形路面，若路面承受的最大压力为2.0×105N．g取10m/s2，试分析：
    （1）为使路面不要因为承压过大而损坏，汽车驶过凹形路面最低点时允许的最大速率是多少？
    （2）为使汽车紧压路面而不产生“飞车”现象，汽车驶过凸形路面最高点时的速率不得超过多大？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    在学习过圆周运动之后，紫珠同学对公园里匀速转动的摩天轮提出了一些猜想，你认为其中正确的是（　　）
    A．乘客在乘坐过程中的线速度保持不变
    B．每个乘客都在做加速度为零的匀速圆周运动
    C．每时每刻，每个人受到的合力都不等于零
    D．乘客在乘坐过程中对座位的压力始终不变

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：多选题

    如图所示，质量为m的小球用长为L的轻质细绳悬于O点，与O点处于同一水平线上的P点处有一个光滑的细钉，已知OP=
    1
    2
    L．在A点给小球一个水平向左的初速度v0，发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B（重力加速度为g）．则以下说法正确的是（　　）
    A．小球到达B点时的速度为零
    B．若不计空气阻力，则初速度v0=
    		3gL
    C．若不计空气阻力，小球在最低点A时，绳子的拉力为4.5mg
    D．若初速度v0=3
    		3gL
    ，则小球在从A到B的过程中克服空气阻力做功为
    11
    4
    mgL

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    人造地球卫星在轨道上作匀速圆周运动，它所受到向心力F跟轨道半径r之间的关系，说法正确的是（　　）
    A．由公式F=
    mv2
    r
    可知F与r成反比
    B．由公式F=m?ω2r可知F与r成正比
    C．由公式F=m?ω?v可知F跟r无关
    D．由公式F=G
    Mm
    r2
    可知F跟r2成反比

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    在高速公路的转弯处，汽车转弯要依靠路面给汽车的摩擦力来完成，设转弯路段是半径为R的圆弧，地面与汽车的最大静摩擦力等于汽车重力的k倍，那么汽车转弯时的安全车速是多少？

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