题目内容
如图所示,装置BO′O可绕竖直轴O′O转动,可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点,装置静时细线AB水平,细线AC与竖直方向的夹角θ=37º.已知小球的质量m=1kg,细线AC长L=1m,B点距转轴的水平和距C点竖直距离相等.(重力加速度g取10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8)
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(1)若装置匀速转动的角速度为
时,细线AB上的张力为0而细线AC与竖直方向的夹角仍为37°,求角速度
的大小;
(2)若装置匀速转动的角速度为
时,细线AB刚好竖直,且张力为0,求此时角速度
的大小;
(3)装置可以以不同的角速度匀速转动,试通过计算在坐标图中画出细线AC上张力T随角速度的平方
变化的关系图像.
解(1)细线AB上张力恰为零时有
(2分)
解得
(1分)
(2)细线AB恰好竖直,但张力为零时,由几何关系得 :
(1分)
此时
(2分)
(3)
时,细线AB水平,细线AC上张力的竖直分量等于小球的重力
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(1分)
时细线AB松弛
细线AC上张力的水平分量等于小球做圆周运动需要的向心力
(1分)
时,细线AB在竖直方向绷直,仍然由细线AC上张力的水平分量提供小球做圆周运动需要的向心力
(1分)
综上所述
时,
不变
时,
(1分)
关系图象如图所示 (2分)
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在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时,某同学把两根弹簧如图8-1连接起来进行探究.
| 钩码数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| LA/cm | 15.71 | 19.71 | 23.66 | 27.76 |
| LB/cm | 29.96 | 35.76 | 41.51 | 47.36 |
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(1)某次测量如图8-2所示,指针示数为________ cm.
(2)在弹性限度内,将50 g的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针A、B的示数LA和LB如表1.用表1数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为____ N/m(重力加速度g取10 m/s2).由表Ⅰ数据________(选填“能”或“不能”)计算出弹簧Ⅱ的劲度系数.