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精英家教網(wǎng)在如圖所示，繩子得上端固定，下端拴著一個小球，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動．已知繩子長度為L，繩子轉(zhuǎn)動過程中與豎直方向的夾角為θ，重力加速度為g；求
（1）繩子對小球的拉力．
（2）小球做勻速圓周運動的周期．
分析：（1）小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，小球所受的重力和拉力的合力提供圓周運動的向心力，根據(jù)力的合成求解繩的拉力大�。�
（2）根據(jù)mgtanθ=m
4π2
T2
r，求出小球的周期．
解答：解：
（1）對小球受力分析如圖，設(shè)繩子的拉力為F，拉力在豎直方向的分力等于重力，則精英家教網(wǎng) F=
mg
cosθ

（2）對小球，小球所受重力和繩子的拉力的合力提供了向心力，得：
  mgtanθ=m(
2π
T
)2r     
其中  r=Lsinθ              
解得：T=2π
Lcosθ
g
        
答：
（1）繩子對小球的拉力為
mg
cosθ
．
（2）小球做勻速圓周運動的周期為2π
Lcosθ
g
．
點評：解決本題的關(guān)鍵知道小球所受的重力和拉力的合力提供圓周運動的向心力．小球在豎直方向上平衡，即拉力在豎直方向的分力等于重力．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2007?岳陽模擬）將一個動力傳感器連接到計算機上，我們就可以測量快速變化的力．某一小球用一條不可伸長的輕繩連接，繩的另一端固定在懸點上．當小球在豎直面內(nèi)來回擺動時，用動力傳感器測得繩子對懸點的拉力隨時間變化的曲線如圖所示．取重力加速度g=10m/s2，求繩子的最大偏角θ．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，滑塊A、B靜止在水平氣墊導(dǎo)軌上，兩滑塊間緊壓一輕彈簧，滑塊用繩子連接，繩子燒斷后，輕彈簧掉落，兩個滑塊向相反方向運動．現(xiàn)拍得閃光頻率為10HZ的一組頻閃照片．已知滑塊A、B的質(zhì)量分別為200g、300g．根據(jù)照片記錄的信息可知，A、B離開彈簧后：
①A滑塊動量大小為
0.018
0.018
Kg?m/s．
②彈簧釋放前A、B的總動量
等于
等于
（填“大于”“小于”或“等于”） 彈簧釋放后A、B的總動量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）驗證“力的平行四邊形法則”實驗如圖所示，A為固定橡皮的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結(jié)點，OB、OC為細繩子，圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖．圖甲中彈簧秤B的讀數(shù)為
11.40
11.40
N；圖乙中的F和兩力中，方向一定沿OA方向的是
F
F
；本實驗采用的科學(xué)方法是
B
B
．
A．理想實驗法      B．等效替代法      C．控制變量法      D．建立物理模型法

（2）某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律．頻閃儀每隔0.05s閃光一次，圖丙中所標數(shù)據(jù)為實際距離，該同學(xué)通過計算得到不同時刻的速度如下表（當?shù)刂亓铀俣热?.8m/s2，小球質(zhì)量m=0.2kg，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）：
時刻 t2 t3 t4 t5
速度（m/s） 5.59 5.08 4.58
①由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計算t5時刻小球的速度v5=
4.08
4.08
m/s．
②從t2到t5時間內(nèi)，重力勢能增量△Ep=
1.42
1.42
J，動能減少量△Ek=
1.46
1.46
J．
③在誤差允許的范圍內(nèi)，若△Ep與△Ek近似相等，從而驗證了機械能守恒定律．由上述計算得△Ep
＜
＜
△Ek（選填“＞”“＜”或“=”），造成這種結(jié)果的主要原因是
由于紙帶和打點計時器的摩擦以及空氣阻力的存在
由于紙帶和打點計時器的摩擦以及空氣阻力的存在
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）某同學(xué)用某種單色光做雙縫干涉實驗時，已知雙縫間距離為d，雙縫到毛玻璃屏間距離為L，實驗時先移動測量頭（如圖A所示）上的手輪，把分劃線對準靠近最左邊的第1條明條紋中心（如圖D所示），并記下游標卡尺的讀數(shù)x1（如圖B所示），然后轉(zhuǎn)動手輪，把分劃線向右邊移動，直到對準第7條明條紋中心（如圖E所示）并記下游標卡尺讀數(shù)x7（如圖C所示）．游標卡尺的讀數(shù)x1=
 
mm，游標卡尺讀數(shù)x7=
 
mm．計算實驗中所用單色光波長的表達式為
 
．
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（2）如圖為“探究碰撞中的不變量”實驗裝置，滑塊A、B靜止在水平氣墊導(dǎo)軌上，兩滑塊間緊壓一輕彈簧，滑塊用繩子連接，繩子燒斷后，兩個滑塊向相反方向運動，輕彈簧掉落．現(xiàn)拍得閃光頻率為10HZ的一組頻閃照片．已知滑塊A、B的質(zhì)量分別為200g、300g．根據(jù)照片記錄的信息可知，A、B離開彈簧后：
①A滑塊動量大小為
 
；
②彈簧彈開后滑塊AB的總動量為
 
；
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（3）某興趣小組的同學(xué)用一個檸檬做成水果電池．他們猜想此電池內(nèi)阻可能較大，從而設(shè)計了一個如圖所示電路來測定該電池的電動勢和內(nèi)電阻．實驗中他們多次改變電阻箱的電阻值，記錄了電阻箱的阻值及對應(yīng)的電流計示數(shù)，并算出電流的倒數(shù)值，將數(shù)據(jù)填在如下的表格中．
①利用圖象法處理數(shù)據(jù)可以減小實驗誤差，請用恰當?shù)淖鲌D方案，在給出的坐標紙上作出圖象．
②利用你作出的圖象，可求出該檸檬電池的電動勢為
 
V，若不計電流計的電阻，則該電池的內(nèi)阻為
 
Ω．
電阻R
（KΩ）		 電流I
（μΑ）		 電流的倒數(shù)-
1
I
（×10-3μA-1）
10 80 12.50
8.0 98 10.20
6.0 122 8.20
5.0 145 6.90
3.0 225 4.44
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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）某學(xué)生用螺旋測微器在測定某一金屬絲的直徑時，測得的結(jié)果如左圖所示，則該金屬絲的直徑d=
3.206
3.206
mm．另一位學(xué)生用游標尺上標有20等分刻度的游標卡尺測一工件的長度，測得的結(jié)果如右圖所示，則該工件的長度L=
5.015
5.015
cm．
（2）1849年，法國科學(xué)家斐索用如圖所示的方法在地面上測出了光的速度．他采用的方法是：讓光束從高速旋轉(zhuǎn)的齒輪的齒縫正中央穿過如圖1所示，經(jīng)鏡面反射回來，調(diào)節(jié)齒輪的轉(zhuǎn)速，使反射光束恰好通過相鄰的另一個齒縫的正中央，由此可測出光的傳播速度．若齒輪每秒轉(zhuǎn)動n周，齒輪半徑為r，齒數(shù)為P，齒輪與鏡子間距離為d，則齒輪的轉(zhuǎn)動周期為
1
n
1
n
，每轉(zhuǎn)動一齒的時間為
1
nP
1
nP
，斐索測定光速c的表達式為c=
2nPd
2nPd
．

（3）如圖2所示，質(zhì)量不同的兩個物體A和B，用跨過定滑輪的細繩相連．開始時B放在水平桌面上，A離地面有一定的高度，從靜止開始釋放讓它們運動，在運動過程中B始終碰不到滑輪，A著地后不反彈．不計滑輪與軸間摩擦及繩子和滑輪的質(zhì)量，用此裝置可測出B物體與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ．
①在本實驗中需要用到的測量工具是
天平，刻度尺
天平，刻度尺
；
需要測量的物理量是
A距地面的高度h，B在桌面上滑行的總距離s，A、B的質(zhì)量mA、mB
A距地面的高度h，B在桌面上滑行的總距離s，A、B的質(zhì)量mA、mB
；（寫出物理量的名稱并用字母表示）
②動摩擦因數(shù)μ的表達式為μ=
mAh
(mA+mB)S-mAh
mAh
(mA+mB)S-mAh
．

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