[题目]如图所示.已知竖直杆O1O2长为1.0m.水平杆长L1=0.2米.用长L2=0.2米的细绳悬挂小球.整个装置可绕竖直杆O1O2转动.当该装置以某一角速度转动时.绳子与竖直方向成45°角.取g=10m/s2．求:(1)该装置转动的角速度,(2)如果运动到距离杆最远时刻悬挂小球的细绳突然断了.小球将做平抛运动．求小球落地点与竖直杆在地面上点O2� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】如图所示，已知竖直杆O1O2长为1.0m，水平杆长L1=0.2米，用长L2=0.2米的细绳悬挂小球，整个装置可绕竖直杆O1O2转动，当该装置以某一角速度转动时，绳子与竖直方向成45°角，取g=10m/s2．求：

（1）该装置转动的角速度；

（2）如果运动到距离杆最远时刻悬挂小球的细绳突然断了，小球将做平抛运动．求小球落地点与竖直杆在地面上点O2的距离s．（答案可用根式表示）

【答案】（1）5rad/s（2）

【解析】

(1) 小球做匀速圆周运动，靠重力和拉力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律求出该装置转动的角速度；

(2) 根据平抛运动的规律求出小球在水平方向的位移的大小，然后结合平行四边形定则求出小球落地点与竖直杆在地面上点O2的距离。

(1) 小球转动的轨道半径为：r=L1+L2sin45°=0.2+

对小球进行受力分析如图，

根据牛顿第二定律得：mgtan45°=mrω2

解得：ω=5 rad/s；

(2) 小球的线速度为：v=ωr=5×0.4=2m/s

小球做平抛运动的开始时的高度为：h=O1O2-L2cos45°=1.0-

小球做平抛运动的时间为：

小球做平抛运动的水平方向的位移为：x=vt=2×0.4=0.8m

当小球从距离杆最远时刻开始做平抛运动时，小球沿水平方向的速度方向与小球到杆的方向相互垂直，所以小球的落地到O2的距离为：

。

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示的实验装置可以验证牛顿运动定律，小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子．沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m，小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M.

验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：甲同学从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出．多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度．本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总质量不变．以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a－F图象。

①实验前已经平衡好摩擦力,请问下图中哪个图线是正确的______

②a－F图象斜率的物理意义是（用题目中所给字母表示）_______________．

③你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理？答：_____.(填“合理”或“不合理”)

④本次实验中，是否应该满足Mm这样的条件？答：______(填“是”或“否”)

⑤乙同学利用上述装置来探究加速度a和小车的质量M的关系，在其它步骤正确的前提下,由于没有始终满足M》m的条件，结果得到的图像应是如下图中的_______

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】2009年10月第十一届全运会女子10 m跳台比赛中，江苏运动员陈若琳以439.35分的成绩获得冠军．如图甲所示，假设她从离水面10 m高的平台上向上跃起，举双臂直体离开台面，此时其重心位于从手到脚全长的中点．跃起后重心升高0.45 m达到最高点，落水时身体竖直且手先入水（在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计）．问从离开跳台到手触水面，她可用于完成空中动作的时间是多少?（计算时可以把运动员看做全部质量集中在重心的一个质点，g取10 m/s2）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，在某行星表面上有一倾斜的匀质圆盘，盘面与水平面的夹角为30°，圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴距离L处有一小物体与圆盘保持相对静止，当圆盘的角速度为ω时，小物块刚要滑动。物体与盘面间的动摩擦因数为 (设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，该星球的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（）

A. 这个行星的质量

B. 这个行星的第一宇宙速度

C. 这个行星的同步卫星的周期是

D. 离行星表面距离为R的地方的重力加速度为

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】深沉的夜色中，在大海上航行的船舶依靠航标灯指引航道，如图所示是一个航标灯自动控制电路的示意图。电路中的光电管阴极K涂有可发生光电效应的金属。下表反映的是各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长，又知可见光的波长在400~770nm（）。

各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长：

根据上图和所给出的数据，你认为：

(1)光电管阴极K上应涂有金属________。

(2)控制电路中的开关S应和__________（选填“a”和“b”）接触。

(3)工人在锻压机、冲床、钻床等机器上劳动时，稍有不慎就会把手压在里面，造成工伤事故。如果将上述控制电路中的电灯换成驱动这些机器工作的电机，这时电路中开关S应和________接触，这样，当工人不慎将手伸入危险区域时，由于遮住了光线，光控继电器衔铁立即动作，使机床停止工作，避免事故发生。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】两个不规则带电导体间的电场线分布如图所示，已知导体附近的电场线均与导体表面垂直，a、b、c、d为电场中几个点，并且a、d为紧靠导体表面的两点，选无穷远为电势等点，则

A. 场强大小关系有>

B. 电势大小关系有>

C. 将一负电荷放在d点时其电势能为负值

D. 将一正电荷由a点移到d点的过程中电场力做负功

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】物体做匀加速直线运动，已知第1s末的速度是6m/s，第2s末的速度是8m/s，则下面结论正确的是（）

A. 物体零时刻的速度是3 m/s B. 物体的加速度是2 m/s2

C. 第1s内的位移是6m D. 第1 s内的平均速度是6 m/s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，P、Q为两个等量的异种电荷，以靠近电荷P的O点为原点，沿两电荷的连线建立x轴，沿直线向右为x轴正方向,一带正电的粒子从O点由静止开始仅在电场力作用下运动到A点，已知A点与O点关于P、Q两电荷连线的中点对称，粒子的重力忽略不计。在从O点到A点的运动过程中，下列关于粒子的运动速度v和加速度a随时间的变化、粒子的动能和运动径迹上电势随位移x的变化图线可能正确的是（）