16.如圖所示,長度為2m的輕質(zhì)細(xì)桿OA,A端有一質(zhì)量為3kg的小球,正在以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),已知小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速度為2m/s,取 g=10m/s2.則在小球通過最高點(diǎn)時(shí),輕桿OA將(  )
A.受到6N  的壓力B.受到 6N 的拉力C.受到24N的壓力D.受到24N的拉力

分析 小球在最高點(diǎn),靠重力和桿子作用力的合力提供向心力,結(jié)合牛頓第二定律求出桿子對小球作用力的大小和方向,從而得出OA桿所受作用力的大小和方向.

解答 解:在最高點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律得:
F+mg=m$\frac{{v}^{2}}{L}$,
解得:F=$m\frac{{v}^{2}}{L}-mg=3×\frac{4}{2}-30N=-24N$
可知桿子對小球作用力方向向上,小球?qū)U子的作用力為壓力,大小為24N,故C正確,ABD錯(cuò)誤.
故選:C.

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道小球在最高點(diǎn)向心力的來源,結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解,注意小球在最高點(diǎn)桿子可以表現(xiàn)為拉力,也可以表現(xiàn)為支持力.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

16.鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形決定的,彎道處要求外軌比內(nèi)軌高,其內(nèi)外高度差h的設(shè)計(jì)不僅與r有關(guān),還取決于火車在彎道上的行駛速率.下表中是鐵路設(shè)計(jì)人員技術(shù)手冊中彎道半徑r及與之相對應(yīng)的軌道的高度差h.
彎道半徑r/m660330220165132110
內(nèi)外軌高度差h/mm50100150200250300
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),試導(dǎo)出h與r關(guān)系的表達(dá)式,并求出當(dāng)r=440m時(shí),h的設(shè)計(jì)值.
(2)鐵路建成后,火車通過彎道時(shí),為保證絕對安全,要求內(nèi)外軌道均不向車輪施加側(cè)向壓力,又已知我國鐵路內(nèi)外軌的間距設(shè)計(jì)值為L=1.500m,結(jié)合表中數(shù)據(jù),算出我國火車的轉(zhuǎn)彎速率(路軌傾角很小時(shí),正弦值按正切值處理,結(jié)果可用根號(hào)表示,g=10m/s2).
(3)隨著人們生活節(jié)奏加快,對交通運(yùn)輸?shù)目旖萏岢隽烁叩囊螅瑸榱颂岣哌\(yùn)輸能力,國家對鐵路不斷進(jìn)行提速,這就要求鐵路轉(zhuǎn)彎速率也需要提高,請根據(jù)上述計(jì)算原理和上述表格分析提速時(shí)應(yīng)采取怎樣的有效措施.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.如圖所示,兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ,下端接有定值電阻R,勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.現(xiàn)給導(dǎo)體棒MN一平行于導(dǎo)軌的初速度v,使導(dǎo)體棒保持與導(dǎo)軌垂直并沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間導(dǎo)體棒又回到原位置.不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻,在這一過程中,下列說法正確的是( 。
A.導(dǎo)體棒上滑時(shí)棒中的電流方向由N到M
B.導(dǎo)體棒上滑階段和下滑階段受到的安培力方向相同
C.導(dǎo)體棒回到原位置時(shí)速度大小必小于v
D.導(dǎo)體棒上滑階段和下滑階段的最大加速度大小相等

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示,在紙面內(nèi)半徑為R的圓形區(qū)域中充滿了垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場.一點(diǎn)電荷從圖中A點(diǎn)以速度v0垂直磁場射入,速度方向與半徑方向的夾角為30°.當(dāng)該電荷離開磁場時(shí),速度方向剛好改變了180°.不計(jì)電荷的重力,下列說法正確的是( 。
A.該點(diǎn)電荷離開磁場時(shí)速度方向的反向延長線通過O點(diǎn)
B.該點(diǎn)電荷的比荷為$\frac{2{v}_{0}}{BR}$
C.該點(diǎn)電荷在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為$\frac{πR}{3{v}_{0}}$
D.該點(diǎn)電荷在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為$\frac{πR}{2{v}_{0}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.一平行板電容器中存在勻強(qiáng)電場,電場沿豎直方向,兩個(gè)比荷(即粒子的電荷量與質(zhì)量之比)不同的帶電粒子a和b,從電容器邊緣同一豎直線上的不同位置(如圖)沿相同的水平方向同時(shí)射入兩平行板之間,經(jīng)過相同時(shí)間兩粒子落在電容器下板同一點(diǎn)P上,若不計(jì)重力和粒子間的相互作用力,則下列說法正確的是( 。
A.粒子a的比荷大于粒子b
B.粒子a射入時(shí)的初速度大于粒子b
C.若只減小兩板間的電壓,則兩粒子可能同時(shí)落在電容器下板邊緣上
D.若只增大粒子b射入時(shí)的初速度,則兩粒子可能在兩板之間的某一位置相遇

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,光滑的絕緣圓軌道固定在光滑絕緣的水平桌面內(nèi),圓軌道所在空間存在水平方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E.一帶電荷量為q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))沿軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng).已知小球?qū)壍赖膲毫Φ淖畲笾禐镕1,對軌道的壓力的最小值為F2,則F1-F2的值為(  )
A.3qEB.4qEC.5qED.6qE

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.如圖所示的裝置,下側(cè)是兩豎直放置的平行金屬板,它們之間的電勢差為U、間距為d,其中有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,上側(cè)矩形區(qū)域ACDH有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,AC=L,AH=2L,M為AH的中點(diǎn).一束電荷量大小均為q、質(zhì)量不等的帶電粒子(不計(jì)重力、可視為質(zhì)點(diǎn))以某初速度從小孔S射入下側(cè)裝置,恰能沿豎直直線垂直AH由M點(diǎn)射入矩形區(qū)域,最后全部從邊界DH射出,若忽略電場、磁場的邊緣效應(yīng)及粒子間的相互作用,下列說法正確的是(  )
A.該束粒子帶負(fù)電
B.該束粒子初速度的大小均為$\frac{U}{Bd}$
C.該束粒子中,粒子質(zhì)量最小值為$\frac{qLd}{2U}$B2
D.該束粒子中,粒子質(zhì)量最大值為$\frac{qLd}{2U}$B2

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.如圖是一個(gè)半徑為R的豎直圓形磁場區(qū)域,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,O為圓心,P為邊界上的一點(diǎn).質(zhì)量相同電荷量不同的帶正電粒子a、b以相同的速率從P點(diǎn)同時(shí)射入磁場中,粒子a沿PO方向射入,離開磁場時(shí)速度方向改變了60°,粒子b射入磁場時(shí)的速度方向與PO方向成60°,若它們在同一位置離開磁場,不計(jì)重力及粒子間的相互作用,則下列判斷正確的是( 。
A.兩粒子的電荷量之比為$\frac{{q}_{a}}{{q}_}$=$\frac{1}{2}$
B.兩粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為$\frac{{t}_{a}}{{t}_}$=$\frac{2}{3}$
C.兩粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡長度之比為$\frac{{s}_{a}}{{s}_}$=$\frac{3}{2}$
D.兩粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為$\frac{{r}_{a}}{{r}_}$=$\sqrt{3}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.下列有關(guān)光的現(xiàn)象中,不能用光的波動(dòng)性進(jìn)行解釋的是( 。
A.光的衍射現(xiàn)象B.光的偏振現(xiàn)象C.泊松亮斑D.光電效應(yīng)

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同步練習(xí)冊答案