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1.如图,小球做匀速圆周运动,细线与竖直方向夹角为θ,线长为L,小球质量为m,重力加速度为g.求小球运动的角速度.

分析 小球在重力和拉力合力作用下做圆周运动,靠两个力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出角速度的大小.

解答 解:小球在水平面内做匀速圆周运动,由重力和拉力的合力提供向心力,对小球受力分析,如图
根据向心力公式公式得:mgtanθ=mrω2
又 r=Lsinθ
解得:ω=$\sqrt{\frac{g}{Lcosθ}}$.
答:小球运动的角速度为$\sqrt{\frac{g}{Lcosθ}}$.

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.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

2.一根长为0.1m的细绳,能承受的最大拉力为85N,用它吊起一质量为0.5kg的物体,当物体在竖直平面内做圆周运动经过最低点时,绳子恰好被拉断,物体可视为质点,不计空气阻力,取10m/s2.求:
(1)绳段时物体的速度大小;
(2)若物体落地时的速度大小为5m/s,求绳段后物体在空中运动的时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

3.如图所示,在宽度d=0.2m的空间区域范围内存在方向竖直向上、场强大小为E=0.2N/C的匀强电场和方向垂直纸面向里的匀强磁场;质量为M=0.2kg、带电量q=+10C的小球放在平台边缘上,质量m=0.1kg、长度L=$\frac{0.2}{π}$m的绝缘平板车以速度v0=3m/s水平向右运动,与小球发生弹性正碰,小球在复合场中运动后从左边界离开;忽略一切摩擦,小球落在地面时不会反弹,取g=10m/s2,π2=10.
(1)求碰撞后平板车的速度大小v1
(2)若小球在空中运动的时间最长,求磁感应强度的大小B0
(3)若要让小球落在平板车上,求磁感应强度B的大小范围.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

9.如图所示,边长为L的正方形单匝线圈abcd,电阻为r,外电路的电阻为R,ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上,磁场的磁感应强度为B,若线圈从图示位置开始,以角速度ω绕OO′轴匀速转动,则以下判断正确的是(  )
A.闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e=$\frac{1}{2}$BL2ωsinωt
B.线圈中的感应电动势最大值为Em=BL2ω
C.线圈从图示位置转过180°的过程中,流过电阻R的电荷量为q=$\frac{B{L}^{2}}{R+r}$
D.线圈转动一周的过程中,电阻R上产生的热量为Q=$\frac{π{B}^{2}ω{L}^{4}}{4R}$

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

16.长度为L=0.9m的轻质细杆OA,A端固定一质量为m=0.3kg的小球,如图所示,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时小球的速率是6.0m/s,g取10m/s2,则此时小球对细杆的作用力为(  )
A.1.0N的拉力B.1.0N的压力C.9.0N的拉力D.9.0N的压力

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

6.PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物,其漂浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面.下列说法中正确的是(  )
A.气温越高,PM2.5运动越剧烈
B.PM2.5在空气中的运动属于布朗运动
C.PM2.5在空气中的运动就是分子的热运动
D.倡导低碳生活有利于减小PM2.5在空气中的浓度

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

13.如图所示,轻杆长为3L,在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B,杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上,外界给予系统一定的能量后,杆和球在竖直面内转动.在转动的过程中,忽略空气的阻力.若球B运动到最高点时,球B对杆恰好无作用力,则下列说法正确的是(  )
A.球B在最高点时速度一定不为零
B.此时球A的速度为零
C.球B在最高点时,杆对水平轴的作用力为1.5mg
D.球B转到最高点时,杆对水平轴的作用力为3mg

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

10.以下关于玻尔原子理论的说法正确的是(  )
A.电子绕原子核做圆周运动的轨道半径不是任意的
B.电子在绕原子核做圆周运动时,稳定地产生电磁辐射
C.电子从量子数为2的能级跃迁到量子数为3的能级时要辐射光子
D.不同频率的光照射处于基态的氢原子时,只有某些频率的光可以被氢原子吸收

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

11.用中子轰击${\;}_{92}^{235}U$原子核产生裂变反应,其可能的裂变方程为${\;}_{92}^{235}U$+${\;}_{0}^{1}n$→γ+${\;}_{36}^{89}$Kr+3${\;}_{0}^{1}$n,${\;}_{92}^{235}U$、${\;}_{0}^{1}n$、γ、${\;}_{36}^{89}Kr$的质量分别为m1、m2、m3、m4,${\;}_{92}^{235}$U原子核的半衰期为T,其比结合能小于γ原子核的比结合能,光在真空中的传播速度为c,下列叙述正确的是(  )
A.${\;}_{92}^{235}$U原子核中含有56个中子
B.若提高${\;}_{92}^{235}U$的温度,${\;}_{92}^{235}U$的半衰期将会小于T
C.裂变时释放的能量为(m1-2m2-m3-m4)c2
D.${\;}_{92}^{235}U$原子核比γ原子核更稳定

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