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豎直直桿上有相距L的A、B兩點，取一段長為2L的光滑細線，將這段細線穿過一個質量為m的小環（小環半徑很小，可忽略不計），然后把細線的一端固定于直桿上的A點，另一端固定于直桿上的B點，再使豎直桿以自身為軸轉動，導致小環在水平面內做圓周運動，逐漸緩慢地增加轉動的角速度，直到使細線的一部分呈水平狀態，如圖所示。（重力加速度為g）求：

（1）此時，細線上水平部分（即圖示BC段）的長度
（2）此時，細線中的拉力大小
（3）此時，系統轉動的角速度
（1）  （2）（3）

試題分析：（1）根據題意可得，
解得
（2）則斜線與水平方向的夾角
對小球受力分析如圖所示，由牛頓第二定律可得    
聯立兩式，解得
（3）帶入可得
點評：本題是圓錐擺類型的問題，在分析小球受力時，不能將水平細線的拉力漏掉．中等難度．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

把一個質量為m的小球用細線懸掛起來，細線長度為L，現在將小球拉到水平位置由靜止釋放，不計空氣阻力。

求：（1）小球運動到最低點時的速度大小；
（2）小球運動到最低點時，繩子對小球的拉力大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，小物塊A與水平圓盤保持相對靜止，隨著圓盤一起做變速圓周運動，則物塊A的受力情況是
A．受重力、支持力
B．受重力、支持力和指向圓心的摩擦力
C．重力、支持力、向心力、摩擦力
D．以上均不正確

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

長度為0.5m的輕桿OA，A端有一質量為3.0kg的小球，現使小球以O點為圓心在豎直面內做圓周運動，通過最高點時小球的速率為2. 0m/s，則此時桿對小球的作用力（    ）(g=10m/s2)
A．大小為6.0N
B．大小為24N
C．方向向下的拉力
D．方向向上的支持力

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，摩擦輪A和B固定在一起通過中介輪C進行傳動，A為主動輪，A的半徑為20cm，B的半徑為10cm，A、B兩輪邊緣上的向心加速度之比(   )
A．1∶1B．1∶2
C．2∶1D．2∶3

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

質量為25kg的小孩坐在秋千板上，小孩離系繩子的橫梁4m。如果秋千板擺到最低點時，小孩運動速度的大小是4m/s，她對秋千板的壓力是多大？（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一箱土豆在轉盤上隨轉盤以角速度ω做勻速圓周運動，其中一個處于中間位置的土豆質量為m，它到轉軸的距離為R，則其他土豆對該土豆的作用力為
A．mgB．mω2R
C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，小球A質量為m，固定在長為L的輕細直桿一端，并隨桿一起繞桿的另一端O點在豎直平面內做圓周運動。當小球經過最高點時，桿對球產生向下的拉力，拉力大小等于球的重力。

求：
（1）小球到達最高時速度的大小。
（2）當小球經過最低點時速度為，桿對球的作用力的大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖10所示，隱形戰斗機在豎直平面內作橫8字形飛行表演，飛行軌跡為1→2→3→4→5→6→1，如果飛行員體重為G，飛行圓周半徑為R，速率恒為v，在A、B、C、D四個位置上，飛機座椅或保險帶對飛行員的作用力分別為NA、NB、NC、ND，關于這四個力的
大小關系正確的是（    ）。

A．     B． 
C．     D．

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同步練習冊答案
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