题目内容

如图所示,两绳系一质量为0.1 kg的小球,两绳的另一端分别 固定于轴的A、B两处,上面绳长2 m,两绳拉直时与轴的夹角分别为30°和45°,问球的角速度在什么范围 内两绳始终有张力?(g取10 m/s2

  <ω<

解析试题分析:当上绳绷紧,下绳恰好伸直但无张力时,小球受力如图

由牛顿第二定律得:          
又有:解得:   
当下绳绷紧,上绳恰好伸直无张力时,小球受力如图

由牛顿第二定律得:
解得: 
故当  <ω<  时,两绳始终有张力。
考点:向心力
点评:本题的两个临界条件是上面绳子绷紧,下面绳子刚好拉直但没有拉力时角速度最小;当下面绳子绷紧,上面绳子刚好拉直但没有拉力时角速度最大。

练习册系列答案
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Ⅰ.如图所示,两个质量各为m1和m2的小物块A和B,分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,已知m1m2,现要利用此装置验证机械能守恒定律。

(1)若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量,则需要测量的物理量有          (在横线上填入选项前的编号)

①物块的质量m1m2

②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间;

③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间;

④绳子的长度.

(2)为提高实验结果的准确程度,某小组同学对此实验提出以下建议:

①绳的质量要轻:

②在“轻质绳”的前提下,绳子越长越好;

③尽量保证物块只沿竖直方向运动,不要摇晃;

④两个物块的质量之差要尽可能小。

以上建议中确实对提高准确程度有作用的是               。(在横线上填入选项前的编号)

(3)写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议:                                                     

                                                                .

Ⅱ.一直流电压表,量程为1 V,内阻为1 000Ω。现将一阻值为5000~7000Ω之间的固定电阻R1与此电压表串联,以扩大电压表的量程。为求得扩大后量程的准确值,再给定一直流电源(电动势E为6~7 V,内阻可忽略不计),一阻值R2=2000Ω的固定电阻,两个单刀开关S1、S2及若干导线。

(1)为达到上述目的,将上图连成一个完整的实验电路图.

(2)连线完成以后,当S1与S2均闭合时,电压表的示数为0.90 V;当S1闭合,S2断开时,电压表的示数为0.70 V,由此可以计算出改装后电压表的量程为        V,电源电动势为         V.

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