如图所示，轻线一端系一质量为m的小球，另一端穿过光滑小孔套在正下方的图钉A上，此时小球在光滑的水平平台上做半径为a、角速度为ω的匀速圆周运动，现拔掉图钉A让小球 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：专项题难度：来源：

如图所示，轻线一端系一质量为m的小球，另一端穿过光滑小孔套在正下方的图钉A上，此时小球在光滑的水平平台上做半径为a、角速度为ω的匀速圆周运动，现拔掉图钉A让小球飞出，此后细绳又被A正上方距A高为h的图钉B套住，达稳定后，小球又在平台上做匀速圆周运动。求：
(1)图钉A拔掉前，轻线对小球的拉力大小为多少？
(2)从拔掉图钉A到被图钉B套住前小球做什么运动？所用的时间为多少？
(3)小球最后做圆周运动的角速度。

答案

解：(1)图钉A拔掉前，轻线的拉力大小为F_T=mω²a
(2)小球沿切线方向飞出做匀速直线运动
直到线环被图钉B套住，小球速度为v=ωa，匀速运动的位移

（如图）

则时间

(3)v可分解为切向速度v₁和法向速度v₂，绳被拉紧后v₂=0，小球以速度v₁做匀速圆周运动，半径r=a+h
由v₁=

，得

核心考点

试题【如图所示，轻线一端系一质量为m的小球，另一端穿过光滑小孔套在正下方的图钉A上，此时小球在光滑的水平平台上做半径为a、角速度为ω的匀速圆周运动，现拔掉图钉A让小球】；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

在竖直平面内有一圆形绝缘轨道，半径R=1 m，匀强磁场垂直于轨道平面向内，一质量为m=1×10^-3 kg、带电量为q=+3×10^-2 C的小球，可在内壁滑动，开始时，在最低点处给小球一个初速度v₀，使小球在竖直面内逆时针做圆周运动，图甲是小球在竖直面内做圆周运动的速率v随时间变化的情况，图乙是小球所受轨道的弹力F随时间变化的情况，结合图象所给数据，求：
(1)磁感应强度的大小；
(2)小球初速度的大小。

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一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），A、B间由细绳连接着，它们处于如图中所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，AB间的细绳呈伸直状态，与水平线成30°夹角。已知B球的质量为m，求：
（1）细绳对B球的拉力；
（2）A球的质量；
（3）剪断细绳后，B球第一次过圆环最低点时对圆环的作用力。

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如图所示，一根光滑的轻杆水平放置，左端o处连接在竖直的转轴上，a、b为两个可看做质点的小球，穿在杆上，并用细线分别连接oa和ab，且oa=ab，已知b球质量为a球质量的2倍。当轻杆绕轴在水平面内匀速转动时，oa和ab两线的拉力之比为

[ ]

A．2∶1
B．1∶2
C．5∶1
D．5∶4

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用一根细线一端系一可视为质点的小球，另一端固定在一光滑锥顶上，如图所示，设小球在水平面内作匀速圆周运动的角速度为ω，线的张力为T，则T随ω²变化的图象是下图中的:

[ ]

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在“用圆锥摆实验验证向心力公式"的实验中，AB为竖直转轴，细绳一端系在A点，另一端与小球C相连,如图所示.当转轴转动时，C球在水平面内做匀速圆周运动.实验步骤如下：
①测量AC间细绳长度l；
②使AB轴转动，并带动C球在水平面内做匀速圆周运动；
③测出此时C球做匀速圆周运动的周期T，并标出C球球心在AB轴上的投影点D，测出AD间距为S；
④算出C球做匀速圆周运动所需的向心力F；
⑤算出C球所受的合力F；
⑥验证向心力公式.
（1）在上述实验中还需要测量的物理量有哪些________
A. C球的直径 B.C球的质量 C. C球转动的角速度 D.当地的重力加速度g
（2）为了验证向心力公式正确.请用已知的物理量和第（I）题中你所选择的物理量表示出AD间距S=_______.
（3）这一实验方法简单易行。但是有几个因素可能会影响实验的成功，请写出一条： _________________________________________________

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