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8.如图所示,一绳系一质量为m=2kg的球在光滑的小桌面上做匀速圆周运动,绳长l=0.1m,当角速度增大到为ω=20rad/s时:(忽略空气阻力,g取9.8m/s2 )
(1)小球在桌面上运动的速度v;
(2)绳承受的拉力T是多大?

分析 (1)小球在水平面上做匀速圆周运动时,由公式v=ωL,结合已知条件求解小球的速度大小.
(2)绳子提供的拉力充当向心力.

解答 解:球在桌面上做匀速圆周运动的半径r=l=0.1m,角速度ω=20rad/s,依题意:
(1)小球的运动速度:v=rω,
代入得:v=0.1×20=2m/s;
(2)绳子提供的拉力充当向心力,故:
T=Fn=mrω2
代入数据求得:T=80N
答:(1)小球在桌面上运动的速度为2m/s;
(2)绳能承受的最大拉力T是80N;

点评 本题是圆周运动与平抛运动的综合应用,情景比较简单,关键掌握圆周运动的线速度与角速度关系公式和平抛运动的分解方法

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

18.下列说法正确的是(  )
A.汤姆孙首先发现了电子,并测定了电子电荷量,且提出了“枣糕”式原子模型
B.卢瑟福做α粒子散射实验时发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,只有少数α粒子发生大角度偏转
C.β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
D.α粒子散射实验说明了原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上
E.根据玻尔理论,处于激发态的氢原子辐射出一个光子后,能量减少、电势能减小

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

19.磁流体发电是一项新兴技术,它可以把气体的内能直接转化为电能,如图所示,平行金属板P、Q有很强的匀强磁场,磁感应强度为B,现将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电离子)垂直于磁场的方向喷入,每个离子的速度为v,电荷量大小为q,已知P、Q两板间距为d.电路稳定后下列说法中正确的是(  )
A.图中P板是电源的正极
B.电源的电动势与离子所带电荷量q有关
C.电源的电动势与离子喷入的速度v有关
D.电源的电动势与金属板间距d有关

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

16.如图所示为某一电解电容器,则该电容器的电容为1×10-3F,所标注的50V是指该电容器的额定电压(填“额定电压”、“击穿电压”).

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

3.图为同一实验中甲、乙两个单摆的振动图象,从图象可知(  )
A.两摆球质量相等
B.两单摆的摆长相等
C.两单摆相位相差$\frac{π}{4}$
D.在相同的时间内,两摆球通过的路程总有s=2s

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

13.如图为一水平弹簧振子的振动图象,由此可知(  )
A.在t2时刻,振子的速度方向沿x轴正方向
B.在t4时刻,振子的速度最大,加速度最大
C.在0-t1时间内,振子的速度逐渐增大,位移逐渐增大
D.在t2-t3时间内,振子做加速度逐渐增大的减速运动

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

20.如图所示,用一台交流发电机给一教学楼供电照明.发电机输出的交流电经一台变压器变压后向教学楼的110盏“220V,60W”白炽灯供电.发电机可以简化为这种模型;矩形线圈匝数为N,线圈面积为S,线圈电阻为r,线圈处于磁场感应强度大小为B的匀强磁场中,绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω匀速转动.变压器视为理想变压器,原副线圈的匝数比为3:1,供电干路的等效电阻R=$\frac{1}{3}$Ω.求:
(1)从图示时刻开始计时,写出该交流电的电动势瞬时表达式;
(2)若发电机矩形线圈匝数N=100匝,线圈面积S=0.2m2,线圈电阻r=1Ω,磁场感应强度B=$\frac{\sqrt{2}}{10}$T,为了使教学楼的灯能正常发光,此时原线圈两端的电压U1多大?线圈转动的角速度ω多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

17.图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图.砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.

(1)试验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是B
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.
B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.
C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动.
(2)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是C
A.M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D.M=400g,m=20g 40g、60g、80g、100g、120g
(3)图2是试验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为SAB=4.22cm、SBC=4.65cm、SCD=5.08cm、SDE=5.49cm、SEF=5.91cm、SFG=6.34cm.已知打点计时器的工作效率为50Hz,则小车的加速度a=0.42m/s2(结果保留2位有效数字).

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

2.质量为m的汽车在平直路面上启动,启动过程的速度图象如图所示,从t1时刻起汽车的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff,则(  )
A.0-t1时间内,汽车的牵引力等于m$\frac{{v}_{1}}{{t}_{1}}$
B.t1-t2时间内,汽车的功率等于(m$\frac{{v}_{1}}{{t}_{1}}$+Ff)v1
C.汽车启动过程所发生的位移$\frac{{v}_{1}{t}_{1}}{2}$+v2(t2-t1)+$\frac{m{{v}_{2}}^{2}-m{{v}_{1}}^{2}}{2{F}_{f}}$
D.t1-t2时间内,汽车的平均速度小于$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$

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