用长为l的细绳拴住一质量m的小球，当小球在一水平面上做匀速圆周运动时，如图细绳与竖直方向成θ角，求小球做匀速圆周运动的周期及细绳对小球的拉力． - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

用长为l的细绳拴住一质量m的小球，当小球在一水平面上做匀速圆周运动时，如图细绳与竖直方向成θ角，求小球做匀速圆周运动的周期及细绳对小球的拉力．魔方格

答案

小球受力如图，根据小球竖直方向上的合力等于零，有：
Tcosθ=mg
魔方格

解得：T=

cosθ

．
在水平方向上有：
F合=mgtanθ=mlsinθ(

2π

)2
解得：T=2π

lcosθ

．
答：绳子的拉力为

cosθ

，小球运动的周期2π

lcosθ

．

核心考点

试题【用长为l的细绳拴住一质量m的小球，当小球在一水平面上做匀速圆周运动时，如图细绳与竖直方向成θ角，求小球做匀速圆周运动的周期及细绳对小球的拉力．】；主要考察你对向心力与向心加速度等知识点的理解。[详细]

举一反三

光滑绝缘水平面上固定一个光滑绝缘的斜劈，有一带电小球，质量m=1×10^-9kg，电荷量q=-6.28×10⁸C，小球紧靠在斜劈表面上，如图甲所示．空间充满相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为B=0.1T，电场沿水平方向且与斜劈底边垂直，电场强度大小按图乙所示规律变化，规定图示电场强度的方向为正方向．小球从t=0时刻由静止开始沿D→A方向滑动．已知sinθ=0.1045，cosθ=0.9945（算中取π=3.14，sinθ=0.1，cosθ=1）．求
（1）第1秒末粒子的速度大小
（2）第2秒内粒子离开斜边AD的最大距离
（3）第3秒内粒子能否离开斜劈？若能离开，离开时的速度多大？若不能离开，第3秒末的速度多大？

魔方格

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铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的．弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h的设计不仅与r有关，还取决于火车在弯道上的行驶速率．下图表格中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之对应的轨道的高度差h．

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热门考点

弯道半径r/m

660

330

220

165

132

110

内外轨高度差h/mm

100

150

200

250

300

如图所示，长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端有固定转轴O，杆可在竖直平面内绕转轴O无摩擦转动．已知小球通过最低点Q时，速度大小为v=2

，则小球的运动情况为（　　）

A．小球不可能到达圆周轨道的最高点P

B．小球能到达圆周轨道的最高点P，但在P点不受轻杆对它的作用力

C．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向上的弹力

D．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向下的弹力

如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L=1m，导轨平面与水平面夹角α=0°，导轨电阻不计．磁感应强度为B₁=2T的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L=1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m₁=2kg、电阻为R₁=1Ω．两金属导轨的上端连接右侧电路，电路中通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离和板长均为d=0.5m，定值电阻为R₂=3Ω，现闭合开关S并将金属棒由静止释放，重力加速度为g=10m/s²，试求：
（1）金属棒下滑的最大速度为多大？
（2）当金属棒下滑达到稳定状态时，整个电路消耗的电功率P为多少？
（3）当金属棒稳定下滑时，在水平放置的平行金属间加一垂直于纸面向里的匀强磁场B₂=3T，在下板的右端且非常靠近下板的位置有一质量为m₂=3×10^-4 kg、带电量为q=-1×10^-4 C的液滴以初速度v水平向左射入两板间，该液滴可视为质点．要使带电粒子能从金属板间射出，初速度v应满足什么条件？魔方格

如图所示，轻绳的一端系一小球，另一端固定于O点，在O点的正下方P点钉颗一钉子，使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ，然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时（　　）

A．小球的瞬时速度突然变大

B．小球的角速度突然变小

C．绳上拉力突然变小

D．球的加速度突然变大