14．如圖所示，小球A質(zhì)量為m．固定在長為L的輕細(xì)直桿一端，并隨桿一起繞桿的另一端O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．如果小球經(jīng)過最高位置時(shí)，桿對(duì)球的作用力為拉力，拉力大小等于球的重力．求
（1）球在最高點(diǎn)時(shí)的速度大�。�
（2）當(dāng)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)速度為$\sqrt{6gL}$，桿對(duì)球的作用力的大小和球的向心加速度大小．

分析 （1）根據(jù)小球做圓運(yùn)動(dòng)的條件，合外力等于向心力，根據(jù)向心力公式求解；
（2）在最低點(diǎn)對(duì)小球進(jìn)行受力分析，合力提供向心力，列出向心力公式即可求解．

解答 解：（1）根據(jù)小球做圓運(yùn)動(dòng)的條件，合外力等于向心力．

mg+F=$m\frac{{v}^{2}}{L}$  ①
F=mg　　　　　　  ②
解①②兩式得：v=$\sqrt{2gL}$
（2）根據(jù)小球做圓運(yùn)動(dòng)的條件，合外力等于向心力．
F-mg=$m\frac{{v}^{2}}{L}$
所以F=mg+$m\frac{{v}^{2}}{L}$=7mg
球的向心加速度
a=$\frac{{v}^{2}}{L}$=6g   
答：（1）球在最高位置時(shí)的速度大小為$\sqrt{2gL}$；
（2）當(dāng)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)速度為$\sqrt{6gL}$，桿對(duì)球的作用力為7mg，球的向心加速度為6g．

點(diǎn)評(píng) 豎直方向圓周運(yùn)動(dòng)在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)由合力提供向心力，注意桿子可以提供向上的力，也可以提供向下的力．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．有一輛質(zhì)量為8.0×102kg的小汽車駛上圓弧半徑為50m的拱橋．汽車到達(dá)橋頂時(shí)速度為10m/s，g=10m/s2，則此時(shí)（　　）
A．橋面對(duì)汽車的支持力的大小是 9600N
B．橋面對(duì)汽車的支持力的大小是 6400N
C．汽車處于失重狀態(tài)
D．汽車處于超重狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

5．一列總質(zhì)量為M的列車，沿平直鐵路勻速行駛，某時(shí)刻，其質(zhì)量為m的末節(jié)車廂脫鉤，駕駛員發(fā)覺時(shí)，車頭的前部自脫鉤處又行駛了距離L，此時(shí)駕駛員立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)．設(shè)車所受阻力與車重成正比，列車的牽引力恒定．求列車的兩部分最后都停下來時(shí)，其間的距離是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩物體之間系著一根勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，放在粗糙的水平面上，物體A緊靠豎直墻壁，彈簧處于原長狀態(tài)．現(xiàn)用水平力F將物體B緩慢地向左推動(dòng)距離x，然后將F撤去，之后物體A會(huì)離開墻壁．則下列說法正確的是（　　）
A．在力F撤去的瞬間，B的速度為零，加速度也為零
B．在用力F將B緩慢向左推動(dòng)的過程中，力F做的功為$\frac{1}{2}$kx2
C．從撤去力F到物體A剛離開墻壁的過程中，彈簧的彈性勢(shì)能先減小，后增大
D．從撤去力F到物體A剛離開墻壁的過程中，物體B一直在加速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

9．物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz．開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)．

（1）如圖2給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖3所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=0.497m/s2（保留三位有效數(shù)字）．
（2）回答下列兩個(gè)問題：
①為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有CD．（填入所選物理量前的字母）
A．木板的長度l
B．木板的質(zhì)量m1
C．滑塊的質(zhì)量m2
D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m3
E．滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t
②測(cè)量①中所選定的物理量時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材是天平．
（3）滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$（用被測(cè)物理量的字母表示，重力加速度為g）．與真實(shí)值相比，測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù)偏大（填“增大”或“偏小”）．寫出支持你的看法的一個(gè)論據(jù)：因?yàn)榧垘Ш痛螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器還有摩擦，計(jì)算時(shí)忽略掉，導(dǎo)致結(jié)果偏大．
（4）關(guān)于驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律的實(shí)驗(yàn)，下列說法中符合實(shí)際的是D
A．通過同時(shí)改變小車的質(zhì)量m及受到的拉力F的研究，能歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系
B．通過保持小車質(zhì)量不變，只改變小車的拉力的研究，就可以歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系
C．通過保持小車受力不變，只改變小車質(zhì)量的研究，就可以得出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系
D．先不改變小車質(zhì)量，研究加速度與力的關(guān)系；再不改變力，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，最后歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系
（5）在利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和小車來做“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說法中正確的是BCD
A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將砝碼及盤內(nèi)砝碼通過定滑輪拴在小車上
B．連接砝碼盤和小車的細(xì)繩應(yīng)跟長木板保持平行
C．平衡摩擦力后，長木板的位置不能移動(dòng)
D．小車釋放前應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，且應(yīng)先接通電源再釋放小車．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．下列說法中正確的是（　�。�
A．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速率曲線運(yùn)動(dòng)
B．平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
C．平拋運(yùn)動(dòng)是合力恒定不變的運(yùn)動(dòng)
D．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力一定是變力

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．在如圖所示的圓錐擺中，已知繩子長度為L，繩子轉(zhuǎn)動(dòng)過程中與豎直方向的夾角為θ，求小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度的大小和周期．（空氣阻力不計(jì)，g為常數(shù)，不必代入g的具體數(shù)值）

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3．用如圖1所示裝置做“探究物體的加速度跟力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)時(shí)保持小車的質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為小車受到的合力，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和小車后端拖動(dòng)的紙帶測(cè)出小車運(yùn)動(dòng)的加速度．

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)先不掛鉤碼，反復(fù)調(diào)整墊木的左右位置，直到小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這樣做的目的是平衡摩擦力．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)改變所掛鉤碼的質(zhì)量，分別測(cè)量小車在不同外力作用下的加速度．根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)畫出a-F關(guān)系圖線，如圖2所示．此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此現(xiàn)象的主要原因可能是C．（選填下列選項(xiàng)的序號(hào)）
A．小車與平面軌道之間存在摩擦         B．平面軌道傾斜角度過大
C．所掛鉤碼的總質(zhì)量過大              D．所用小車的質(zhì)量過大．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．如圖所示，直線MN下方無磁場，上方空間存在兩個(gè)勻強(qiáng)磁場，其分界線是半徑為R的半圓，兩側(cè)的磁場方向相反且垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子從P點(diǎn)沿半徑方向向左側(cè)射出，最終打到Q點(diǎn)，不計(jì)粒子的重力．求：
（1）帶電粒子在磁場中作圓周運(yùn)動(dòng)的周期．
（2）從P點(diǎn)到Q點(diǎn)，微粒運(yùn)動(dòng)的最大速度及運(yùn)動(dòng)時(shí)間．

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