12.如圖甲所示,一長為l的輕繩,一端穿在過O點的水平轉(zhuǎn)軸上,另一端固定一質(zhì)量未知的小球,整個裝置繞O點在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動,小球通過最高點時,繩對小球的拉力F與其速度平方v2的關(guān)系如圖乙所示,重力加速度為g,下列判斷中正確的是( 。
A.b可以等于0
B.可求出重力加速度g
C.繩長不變,用質(zhì)量不同的球做實驗,得到的圖線斜率不變
D.繩長不變,用質(zhì)量較大的球做實驗,圖線b點的位置將往右移

分析 在最高點,小球靠重力和拉力的合力提供向心力,結(jié)合牛頓第二定律求出拉力的表達式,結(jié)合圖線的橫軸截距以及斜率分析判斷.

解答 解:A、小球在豎直面內(nèi)做圓周運動,在最高點的最小速度v=$\sqrt{gl}$,故b不可能為零,故A錯誤;
B、當F=0時,根據(jù)表達式有:mg=m$\frac{{v}^{2}}{l}$,解得g=$\frac{{v}^{2}}{l}=\frac{l}$,故B正確
C、根據(jù)F=m$\frac{{v}^{2}}{l}$-mg知,圖線的斜率k=$\frac{m}{l}$,繩長不變,用質(zhì)量較小的球做實驗,斜率更小,故C錯誤.
D、當F=0時,g=$\frac{l}$,可知b點的位置與小球的質(zhì)量無關(guān),繩長不變,用質(zhì)量較小的球做實驗,圖線b點的位置不變,故D錯誤.
故選:B

點評 本題主要考查了圓周運動向心力公式的直接應(yīng)用,要求同學們能根據(jù)圖象獲取有效信息,再結(jié)合向受力分析和牛頓第二定律進行分析求解.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.彼此絕緣、相互垂直的兩根通電直導線與閉合線圈共面,當兩導線中的電流均增大時,下圖中閉合線圈一定產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

3.某實驗小組用下列器材測定干電池的電動勢和內(nèi)阻:
靈敏電流計 G (內(nèi)阻約為 50Ω);
電壓表 V (0~3V,內(nèi)阻約為10kΩ);
電阻箱 R 1 (0~9999Ω);
滑動變阻器 R 2 (0~100Ω,1.5A);
舊干電池一節(jié);導線開關(guān)若干.
(1)先測靈敏電流計的內(nèi)阻,電路如圖甲所示,測得電壓表示數(shù)為2V,靈敏電流計示數(shù)為4mA,電阻箱旋鈕位置如圖乙所示,則靈敏電流計內(nèi)阻為45Ω;

(2)為將靈敏電流計的量程擴大為原來的10 倍,該實驗小組將電阻箱與靈敏電流計并聯(lián),則應(yīng)將電阻箱 R 1 的阻值調(diào)為5Ω;
(3)用電壓表和改裝后的靈敏電流計測干電池的電動勢和內(nèi)阻,實驗小組設(shè)計了如圖丁所示(a)(b)兩種電路,則能夠比較準確地完成實驗的電路圖為a;(填“a”或“b”)

(4)根據(jù)選擇好的電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器讀出了幾組電壓表和靈敏電流計的示數(shù),并作出了 U-I G圖象如圖丙所示.由作出的U-I G圖線求得干電池的電動勢 E=1.40 V,內(nèi)阻 r=15.5Ω.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

20.某實驗小組成員準備測量兩節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻.所用的器材如下:
A.待測干電池兩節(jié),每節(jié)電池電動勢約為1.5V,內(nèi)阻約幾歐姆
B.直流電壓表V1(量程2V,內(nèi)阻約2kΩ)
C.直流電壓表V2(量程3V,內(nèi)阻約3kΩ)
D.定值電阻R0(阻值約為5Ω)
E.滑動變阻器R(最大阻值為R=10Ω)
F.導線和開關(guān)
(1)該小組成員設(shè)計的電路如圖甲所示,請安電路圖連接實物圖.
(2)實驗前將滑動變阻器的滑片移到一端,使滑動變阻器接入電路的電阻最大,閉合開關(guān),這時電壓表V1、V2的示數(shù)分別為U01、U02,則定值電阻R0=$\frac{{U}_{01}}{{U}_{02}-{U}_{01}}$Rm(用U01、U02、Rm表示)
(3)通過調(diào)節(jié)滑動變阻器,測出多組電壓表V1、V2的示數(shù)U1、U2作出U1-U2圖象如圖乙所示,圖線與縱軸的截距為a,圖線與橫軸的截距為b,則兩節(jié)干電池的總電動勢E=b,總電阻r=$\frac{a}$R0(用a、b、R0表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.關(guān)于質(zhì)點做勻速圓周運動的下列說法中正確的是( 。
A.由a=$\frac{v^2}{r}$知a與r成反比B.由a=ω2r知a與r成正比
C.由ω=2πn知角速度與轉(zhuǎn)速n成正比D.由ω=$\frac{v}{r}$知ω與r成反比

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.如圖,半徑分別為R和r的四分之一光滑圓弧軌道最低點切線始終水平且重合,右邊軌道最低點安裝了壓力傳感器,現(xiàn)進行以下實驗操作:保持右邊圓弧軌道半徑為r0,同一小木塊以大小不同的豎直初速度v從左邊軌道最高點開始沿軌道運動,傳感器測得對應(yīng)的壓力為F;右邊安裝不同半徑r的圓弧軌道,同一木塊以大小相同的豎直初速度v0從左邊軌道最高點開始沿軌道運動,傳感器測得對應(yīng)的壓力為F′.下列反映F與v、F′與r變化關(guān)系的圖線,可能正確的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示,天體P、Q都可視為質(zhì)點,只在相互的萬有引力作用下,它們以兩者連線上的某點O為圓心,分別做半徑不同的勻速圓周運動,P、Q的質(zhì)量分別為m1和m2,則P、Q做圓周運動的( 。
A.向心力之比為m1:m2B.周期之比為m1:m2
C.半徑之比為m2:m1D.線速度之比為m2:m1

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.關(guān)于紅紫兩束單色光,下列說法正確的是( 。
A.在空氣中紅光的波長較長
B.在同一玻璃中紅光的速度較小
C.紅光的光子能量較大
D.用同一裝置做雙縫干涉實驗時,紅光的干涉條紋間距較小

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖甲所示,一長木板B放在水平地面上,木板B的右端放置一個小金屬塊A,在t=0時,同時給A、B初速度,小金屬塊A和木板B運動的v-t圖象如圖乙所示(細線為A的圖象,粗線為B的圖象).以水平向右為正方向.已知A、B的質(zhì)量相等,A與B及B與地面之間均粗糙且動摩擦因數(shù)不相同,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,A始終沒有滑離B.取重力加速度g=10/m2.求:
(1)A相對于地面向左運動的最大位移xA
(2)A、B分別運動的時間tA、tB

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