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如图所示,一根不可伸长的轻绳一端拴着一个小球,另一端固定在竖直杆上,当竖直杆以角速度ω转动时,小球跟着杆一起做匀速圆周运动,此时绳与竖直方向的夹角为θ,下列关于ω与θ关系的图象正确的是( )

A.
B.
C.
D.
【答案】分析:小球在水平面做匀速圆周运动,由重力和绳子的拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律列式得出ω与θ关系式,由数学知识选择.
解答:解:如图小球的受力如右图所示,由牛顿第二定律得:
   mgtanθ=mω2r
又r=Lsinθ
联立得:ω=
当θ=0时,ω>0.由数学知识得知:D图正确.
故选D
点评:本题是圆锥摆问题,关键是分析小球的受力情况,确定向心力的来源.注意小球圆周运动的半径与摆长不同.
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,a1c1d1和a2c2d2为在同一水平平面内的平行金属导轨,距离为l。在直线c1c2所在竖直平面的左侧空间存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向竖直向下。N1N2与X1X2为两根用不可伸和的绝缘轻线相连的金属杆,质量分别为m1和m2,它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触。把N1N2杆用不可伸长的绝缘轻线跨过一定滑轮(摩擦不计)悬挂一质量为M的物体A。当两杆运动到图示位置时,两杆均加速向右运动,加速度的大小为a,此时两杆与导轨构成的回路的总电阻为R。求:
   (1)此时作用于物体A的重力的功率;
   (2)此时回路电阻R上的热功率。

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