精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角θ=30°.一条长为L的轻绳一端固定在圆锥体的顶点O处,另一端拴着质量为m的物体(物体可看做质点),物体以角速度ω绕圆锥体的轴线作水平匀速圆周运动.

1)当ω1=时,求绳的拉力T1

2)当ω2=时,求绳的拉力T2

【答案】122mg

【解析】

:当物体刚离开锥面时:

Tcosθ-mg=0

由拉力与重力的合力提供向心力,则有:

解之得:

1)当小球以角速度1=ω0时,则存在球受到斜面的支持力,因此由支持力、重力与拉力的合力提供向心力.

对球受力分析,如图所示,则有

T1cosθ+Nsinθ=mg

由②③联式解之得:

2)当小球以角速度ω2=ω0时,则球只由重力与拉力的合力提供向心力,且细绳与竖直方向夹角已增大.

如图所示,则有

T2cosα=mg

由④⑤联式解得:T2=2mg

答:(1)当ω1=时,绳的拉力为

2)当ω2=时,绳的拉力为2mg

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,abcd是竖直平面内圆上的四个点,连线abcd均过圆心O且相互垂直,在圆心处固定一点电荷。现施加一方向与ab平行的匀强电场(图中未画出),则下列说法正确的是(  )

A. ab两点的电势相同

B. cd两点的电势相同

C. ab两点的电场强度等大

D. cd两点的电场强度等大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场,之后进入电场线竖直向下的匀强电场发生偏转,最后打在屏上,整个装置处于真空中,不计粒子重力及其相互作用,那么

A. 偏转电场对三种粒子做功一样多

B. 三种粒子打到屏上时速度一样大

C. 三种粒子运动到屏上所用时间相同

D. 三种粒子一定打到屏上的同一位置,

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在光滑的水平面上停放着一辆质量为M=3kg的小车,小车的上表面BC段是半径R=1.0m圆心角的光滑圆弧轨道,其轨道C点切线水平,小车上表面C点右侧水平粗糙且长为L=2.5m,一质量m=1kg的小物块(可看成质点)从图中A点以v0=4m/s的速度水平抛出,小物块恰好沿小车左端B点的切线方向进入小车,当小物块运动至小车最右端时两者恰达到共同速度.不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2sin37°=0.6cos37°=0.8.求:

(1)小物块运动至B点时的速度大小

(2)小物块由A点运动至离AB两点的连线最远处时其重力的瞬时功率P

(3)小车上表面C点右侧水平粗糙段与小物块之间的动摩擦因数

.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】两个行星各有一个卫星绕其表面运行,已知两个卫星的周期之比为1:2,两行星半径之比为2:1,则下列选项正确的是()

A. 两行星密度之比为4:1

B. 两行星质量之比为32:1

C. 两行星表面处重力加速度之比为16:1

D. 两卫星的速率之比为:1

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】C919大型客机是我国具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机,假设地球是一个质量均匀分布的球体,客机在赤道上空绕地心做匀速圆周运动,空气阻力大小不变,不考虑油料消耗导致的客机质量变化,关于客机,下列说法正确的是

A. 发动机的功率不变

B. 客机作匀变速运动

C. 客机处于平衡状态

D. 客机所受地球引力等于向心力

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.将气垫导轨固定在水平桌面上,调节旋钮使其水平.在气垫导轨的左端固定一光滑的定滑轮,在B处固定一光电门,测出滑块及遮光条的总质量为M,将质量为m的钩码通过细线与滑块连接.打开气源,滑块从A处由静止释放,宽度为b的遮光条经过光电门挡光时间为t,取挡光时间t内的平均速度作为滑块经过B处的速度,AB之间的距离为d,重力加速度为g

1)调整光电门的位置,使得滑块通过B点时钩码没有落地.滑块由A点运动到B点的过程中,系统动能增加量ΔEk ______,系统重力势能减少量ΔEp___.(以上结果均用题中所给字母表示)

2)若实验结果发现ΔEk总是略大于ΔEp,可能的原因是______

A.存在空气阻力

B.滑块没有到达B点时钩码已经落地

C.测出滑块左端与光电门B之间的距离作为d

D.测出滑块右端与光电门B之间的距离作为d

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学利用如图甲所示的实验装置探究合力做功与动能变化之间的关系。

(1)除了图示的实验器材,下列器材中还必须使用的是_______

A.直流电源 B.刻度尺

C.秒表 D.天平(含砝码)

(2)实验中需要通过调整木板倾斜程度以平衡摩擦力,目的是_______

A.为了使小车能做匀加速运动

B.为了增大绳子对小车的拉力

C.为了使绳子对小车做的功等于合外力对小车做的功

(3)平衡摩擦力后,为了使绳子的拉力约等于钩码的总重力,实验中确保钩码的总质量远远小于小车的质量。实验时,先接通电源,再释放小车,得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个计数点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为sA、sB、sC,相邻计数点间的时间间隔为T,已知当地重力加速度为g,实验时钩码的总质量为m,小车的质量为M。从OB的运动过程中,拉力对小车做功W=___________小车动能变化量ΔEk=_____________

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】晓明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动,当球某次运动到最低点时,绳突然断掉。球飞离水平距离d后落地,如题24图所示,已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为,重力加速度为g忽略手的运动半径和空气阻力。

1) 求绳断时球的速度大小v1,和球落地时的速度大小v2

2) 问绳能承受的最大拉力多大?

3) 改变绳长,使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?

查看答案和解析>>

同步练习册答案