名校
1 . 如图所示,长度为2L的光滑轻质细管与水平面的夹角为θ,可绕竖直轴O1O2转动,两根轻弹簧分别固定在轻管两端,弹簧的原长都是L,劲度系数均为k,两弹簧间栓接一质量为m的小球。已知重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)当轻管静止时,每根弹簧的形变量x0;
(2)当轻管绕竖直轴以角速度ω1匀速转动时,两弹簧刚好恢复原长,求ω1;
(3)当轻管从静止开始绕竖直轴转动,转至弹簧的弹性势能与静止时相等。求外界对转动装置所做的功W。
(1)当轻管静止时,每根弹簧的形变量x0;
(2)当轻管绕竖直轴以角速度ω1匀速转动时,两弹簧刚好恢复原长,求ω1;
(3)当轻管从静止开始绕竖直轴转动,转至弹簧的弹性势能与静止时相等。求外界对转动装置所做的功W。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/21/d373ed1c-50a6-4513-ad6c-f9d55aa7f94b.png?resizew=155)
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2022-06-30更新
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1140次组卷
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3卷引用:江苏省南通市2021-2022学年高一下学期期末质量监测物理试题
22-23高一上·北京海淀·阶段练习
名校
2 . (2)有一种叫“飞椅”的游乐项目,示意图如图所示。长为l的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径为r的水平转盘边缘,如左下图中甲所示。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以某角速度匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角为
,不计钢绳的重力,重力加速度为g。
(1)求转盘转动的角速度
。
(2)另一座椅也用长为l的钢绳一端系着,钢绳另一端固定在水平转盘边缘内侧,固定点与竖直转轴的距离为r1,且r1<r,如左下图中乙所示。稳定时,钢绳与竖直方向的夹角为
,通过定量推导比较
与
的大小关系。
(3)细心的同学发现:当转盘以较快转速匀速转动时,钢绳与转轴并不在同一竖直平面内,示意图如下图右图所示(图中P为座椅,M为转盘边缘固定钢绳的点,PM为钢绳,O1O2为竖直转轴,PQ与O1O2在同一竖直平面内)。你认为造成这种现象的原因是什么?并说明此时钢绳对座椅拉力的作用效果。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c24095e409b025db711f14be783a406c.png)
(1)求转盘转动的角速度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/074c228ffc7b1e306f8410afe7bc4b5c.png)
(2)另一座椅也用长为l的钢绳一端系着,钢绳另一端固定在水平转盘边缘内侧,固定点与竖直转轴的距离为r1,且r1<r,如左下图中乙所示。稳定时,钢绳与竖直方向的夹角为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e170f206fdbbd834aad7580c727e2cc6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e170f206fdbbd834aad7580c727e2cc6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c24095e409b025db711f14be783a406c.png)
(3)细心的同学发现:当转盘以较快转速匀速转动时,钢绳与转轴并不在同一竖直平面内,示意图如下图右图所示(图中P为座椅,M为转盘边缘固定钢绳的点,PM为钢绳,O1O2为竖直转轴,PQ与O1O2在同一竖直平面内)。你认为造成这种现象的原因是什么?并说明此时钢绳对座椅拉力的作用效果。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/1/17/2896306177286144/2896520194973696/STEM/33279d43-985b-489b-8a2a-bdc29edda34b.png?resizew=386)
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3 . 如图所示,水平平台可绕竖直轴OO′转动,用不可伸长的水平轻绳连接的物块甲、乙静置于平台上,并位于OO′两侧对称位置。甲、乙质量分别为m、2m,甲、乙与平台间的动摩擦因数分别为
、
,最大静摩擦力均等于滑动摩擦力。已知重力加速度为g,不计空气阻力,两物块均可视为质点。甲、乙随平台在水平面内做匀速圆周运动过程中,均始终相对平台静止,则轻绳弹力的最大值为( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/8/2953729641889792/2953834499022848/STEM/7f06ffb5-3016-4c34-8bf2-7b4ec967c921.png?resizew=157)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1100379a4385b9ce064847bc21760adc.png)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/8/2953729641889792/2953834499022848/STEM/7f06ffb5-3016-4c34-8bf2-7b4ec967c921.png?resizew=157)
A.![]() | B.![]() | C.![]() | D.![]() |
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2022-04-08更新
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1187次组卷
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3卷引用:辽宁省东北师范大学连山实验高中2021-2022学年高一下学期第一次线上考试物理试题
名校
4 . 某小组设计了“利用圆锥摆验证圆周运动向心力表达式”实验。实验器材包括:直流电动机(可调节转速)、细竹棒、细线、小球(质量为m,可看成质点)、铁架台(带铁夹)、刻度尺、细棉线长度为L、胶水。实验步骤:
②按图2把直流电动机固定在铁架台上,细竹棒保持水平,用导线把电动机接入电路中;
③把一端系有小球的细棉线系牢在细竹棒的一端,测出系线处到转轴距离x;合上开关,电动机转动,使小球在水平面上做匀速圆周运动,调节电动机的转速,使小球转速在人眼可分辨范围为宜。
④测出小球做圆周运动的半径r。
⑤用秒表测出小球转20圈所用时间t,求出小球转动周期T。
⑥实验中小球做圆周运动时摆角为θ,改变电动机转速,重复上述过程多次(5次),作出
图像如图3.
根据实验请完成以下内容:
(1)如图2可求sinθ=________ (用L、x、r表示);向心力F=________ (用m、θ、重力加速度g表示)。
(2)步骤⑤可求小球圆周运动的周期T=_________ 。
(3)分析图3:如果tanθ与
成________ 关系(选填“正比”“反比”),直线的斜率值与表达式:_______ (用π和重力加速度g表示)相等,则向心力公式的正确性得到验证。
②按图2把直流电动机固定在铁架台上,细竹棒保持水平,用导线把电动机接入电路中;
③把一端系有小球的细棉线系牢在细竹棒的一端,测出系线处到转轴距离x;合上开关,电动机转动,使小球在水平面上做匀速圆周运动,调节电动机的转速,使小球转速在人眼可分辨范围为宜。
④测出小球做圆周运动的半径r。
⑤用秒表测出小球转20圈所用时间t,求出小球转动周期T。
⑥实验中小球做圆周运动时摆角为θ,改变电动机转速,重复上述过程多次(5次),作出
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7fdddabb491e78edbd0d70f7f1c6c21d.png)
根据实验请完成以下内容:
(1)如图2可求sinθ=
(2)步骤⑤可求小球圆周运动的周期T=
(3)分析图3:如果tanθ与
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名校
5 . 如图为离心式转速表中离心器的结构示意图,质量为m的两个重锤利用四根等长的轻质连杆与质量不计的活动套环及固定套环连接,固定套环固定在竖直杆上,竖直杆可绕通过自身的竖直轴自由转动,两个套环间连接着一根轻质弹簧,弹簧的原长为L。离心器不转动时弹簧长度为1.5L,当离心器以角速度
转动时,弹簧恰好处于原长。忽略摩擦阻力及其他阻力,以下关于离心器说法正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/27/aac30781-1eaf-447f-9288-e74e44d47cdb.png?resizew=148)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/27/aac30781-1eaf-447f-9288-e74e44d47cdb.png?resizew=148)
A.角速度越大,活动套环越高 |
B.弹簧的劲度系数![]() |
C.角速度![]() ![]() |
D.当角速度为![]() |
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2022-05-06更新
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1050次组卷
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2卷引用:安徽省芜湖市安徽师范大学附属中学2022-2023学年高一下学期4月测试物理试题
名校
6 . 如图所示,竖直平面内的光滑金属细圆环半径为R,质量为m的带孔小球穿于环上,同时有一长为R的细绳一端系于球上,另一端系于圆环最低点,绳上的最大拉力为2mg。当圆环以角速度
绕竖直直径转动时,发现小球受到3个力的作用。则
可能为( )
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/074c228ffc7b1e306f8410afe7bc4b5c.png)
A.![]() | B.![]() | C.![]() | D.![]() |
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2022-05-10更新
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1888次组卷
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4卷引用:江苏省西安交通大学苏州附属中学(园三)2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题
江苏省西安交通大学苏州附属中学(园三)2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题2022届辽宁省沈阳市浑南区东北育才学校高中学段高三上学期二模物理试题(已下线)第18讲 圆周运动(练习)-2024年高考物理一轮复习讲练测(新教材新高考)(已下线)广东六校上学期第二次联考(23-24)T5变式题-向心力的计算-选择题
7 . 如图所示,在光滑水平桌面上用四根长度均为L的相同轻质细杆做成框架,各杆的两端全用光滑铰链相连。开始时,相对的两铰链A和C彼此靠近(可看作在同一点),铰链A固定,铰链C在水平外力F(大小未知)的作用下从静止开始做初速度为零,大小为a的恒定加速度沿菱形对角线运动。铰链处质量不可忽略,均为m。当
和
间的夹角成120°时,下列说法正确的是( )
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f52a58fbaf4fea03567e88a9f0f6e37e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0dc5c9827dfd0be5a9c85962d6ccbfb1.png)
A.此时铰链C的速度大小为![]() | B.此时铰链B的速度大小为![]() |
C.BC杆上的弹力大小为![]() | D.AB杆上的弹力大小为![]() |
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名校
8 . 如图所示,在水平圆盘上放有质量分别为2kg、1kg、1kg的可视为质点的三个物体A、B、C。圆盘可绕其中心轴线OO'转动,三个物体与圆盘间动摩擦因数均为μ=0.1,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,三个物体与中心轴线的O点共线,且OC=OB=AB=r=0.1m,现将三个物体分别用两根轻质细线相连,保持两根细线都伸直且绳中恰无张力,若圆盘从静止开始转动,且角速度
在极其缓慢的变化,重力加速度g=10m/s2,则在这一过程中求:
(1)A、B之间的绳子即将出现拉力时,圆盘转动的角速度
;
(2)B、C之间的绳子即将出现拉力时,圆盘转动的角速度
以及此时
、
之间绳上的张力
;
(3)当C所受摩擦力的大小为
时,圆盘转动的角速度可能的值。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/074c228ffc7b1e306f8410afe7bc4b5c.png)
(1)A、B之间的绳子即将出现拉力时,圆盘转动的角速度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b55b59c92a868cc6f448e5d92d257401.png)
(2)B、C之间的绳子即将出现拉力时,圆盘转动的角速度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c34ca4e9a53e49f06b4583f561098cd0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/76c2bb7be2e9410a16502268fd4c67be.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c14c6709d2a04863cacdee618b20613e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0b68df477b3ee45ac0f725db00d465a1.png)
(3)当C所受摩擦力的大小为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/db1cfbe41ddc82c4f201802f4f612815.png)
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2022-03-19更新
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1767次组卷
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8卷引用:重庆市第八中学2021-2022学年高一下学期第一次月考物理试题
名校
9 . 如图所示,细绳的一端固定于
点,另一端系一个小球,在
点的正下方钉一个钉子
,让小球从一定高度摆下,当细绳与钉子相碰时( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/4/2916437814329344/2916522944233472/STEM/97adbfad-f190-476a-82b9-a8d4ff427ee3.png?resizew=85)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1dde8112e8eb968fd042418dd632759e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1dde8112e8eb968fd042418dd632759e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5963abe8f421bd99a2aaa94831a951e9.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/4/2916437814329344/2916522944233472/STEM/97adbfad-f190-476a-82b9-a8d4ff427ee3.png?resizew=85)
A.小球的角速度发生突变 |
B.小球的线速度发生突变 |
C.如果钉子的位置越靠近小球,绳就越容易断 |
D.如果钉子的位置越靠近小球,绳就越不容易断 |
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2022-02-15更新
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1004次组卷
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4卷引用:河南省南阳市六校2020-2021学年高一下学期第一次联考物理试题
名校
10 . 如图所示,倾角为
、半径为R的倾斜圆盘,绕过圆心O垂直于盘面的转轴匀速转动。一个质量为m的小物块放在圆盘的边缘,随圆盘一起匀速转动,在最低点恰好相对圆盘静止,图中A、B分别为小物块转动过程中所经过的最高点和最低点,
与
的夹角为
。小物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,小物块与圆盘间的动摩擦因数
,下列说法正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/17/2967296630767616/2968012405866496/STEM/18b07615-e544-42a3-ae0a-c4aeca53d7bc.png?resizew=167)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c24095e409b025db711f14be783a406c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/828628c0876b45381c9a0edeb0fec236.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b90e0f35eda1a729fed485f83da5ea9d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be6a6301878fed2a01413020b27310a5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4f92194e5d7e5a99ca7d8a68892a16.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/4/17/2967296630767616/2968012405866496/STEM/18b07615-e544-42a3-ae0a-c4aeca53d7bc.png?resizew=167)
A.圆盘转动的角速度大小为![]() |
B.小物块受到的摩擦力始终指向圆心 |
C.小物块在C点时受到的摩擦力大小为![]() |
D.小物块从B运动到C的过程,摩擦力做负功,大小为![]() |
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