【題目】長(zhǎng)為0.5m，質(zhì)量可忽略的桿，其一端固定于離地面高度為5.5m的O點(diǎn)，另一端連有質(zhì)量m=2kg的小球，它繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，已知g取10m/s2。

（1）當(dāng)小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，速度v=1m/s，求桿受到的力（說(shuō)明是拉力還是壓力）。

（2）若輕桿所能承受的最大拉力為420N，試求小球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度。

（3）若在第（2）問(wèn)中，輕桿恰好在最低點(diǎn)處斷裂，試求小球落地時(shí)的速度

【答案】（1）16N，壓力；（2）10m/s．（3）10m/s，方向與水平方向成45角.

【解析】

（1）對(duì)小球進(jìn)行受力分析，假設(shè)桿子對(duì)小球的作用力方向豎直向上大小為F：
根據(jù)牛頓第二定律：mg-F=m
當(dāng)v=1m/s時(shí)，解得：F=mg-m=2×102×N=16N
故桿子對(duì)小球的作用力大小為16N，方向向上．
根據(jù)牛頓第三定律小球?qū)U子的作用力為向下的壓力，大小為16N；
（2）桿在豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)，合力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，桿拉力最大時(shí)小球在豎直面內(nèi)的最低點(diǎn)，根據(jù)合力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力有：Fmg＝m
得小球運(yùn)動(dòng)的最大速度vmax＝m/s＝10m/s
（3）輕桿恰好在最低點(diǎn)處斷裂，則小球做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向：h-L=gt2

解得t=1s；

落地時(shí)豎直速度：vy=gt=10m/s；

落地的速度，方向與水平方向成45角.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在豎直平面內(nèi)有水平向右、場(chǎng)強(qiáng)為E=1×104N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在場(chǎng)中有一根長(zhǎng)L=2m的絕緣細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系質(zhì)量為0.04kg的帶電小球，它靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向成37°角。如圖所示，給小球一個(gè)初速度讓小球恰能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，取小球在靜止時(shí)的位置為電勢(shì)能和重力勢(shì)能的零點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是(cos37°=0.8，g=10m/s2)

A. 小球所帶電量為q=3.5×10-5C

B. 小球恰能做圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)能最小值是0.96J

C. 小球恰能做圓周運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能最小值是1.54J

D. 小球恰能做圓周運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能最小值是0.5J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平面AB與一半圓開(kāi)軌道在B點(diǎn)相連，軌道位于豎直面內(nèi)，其半徑為R，一個(gè)質(zhì)量為m的物塊靜止在水平面上，現(xiàn)向左推物塊使其壓緊輕質(zhì)彈簧，然后放手，物塊在彈力作用下獲得一速度，當(dāng)它經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道瞬間，對(duì)軌道的壓力為其重力的8倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰好能完成半圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn)，重力加速度為g.求；

【1】彈簧彈力對(duì)物塊做的功；

【2】物塊從B到C摩擦阻力做的功；

【3】物塊離開(kāi)C點(diǎn)后，再落回到水平面上時(shí)相對(duì)于C點(diǎn)的水平距離

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為一滑梯的實(shí)物圖，滑梯的斜面段長(zhǎng)度L=5.0m，傾角θ=37 ，水平段與斜面段平滑連接。某小朋友從滑梯頂端由靜止開(kāi)始滑下，經(jīng)斜面底端后水平滑行一段距離，停在滑道上。已知小朋友質(zhì)量為20kg，小朋友與滑梯軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，不計(jì)空氣阻力。已知sin37=0.60，cos37=0.80。（g取10m/s2）。求小朋友：

（1）沿滑梯下滑時(shí)所受摩擦力的大小；

（2）滑到斜面底端時(shí)的速度大小；

（3）在水平段滑行至停止過(guò)程中摩擦力做的功。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐形筒固定不動(dòng)，有兩個(gè)質(zhì)量相等的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則以下說(shuō)法中正確的是（ ）

A. A球的線速度必定大于B球的線速度

B. A球的角速度必定小于B球的角速度

C. A球的運(yùn)動(dòng)周期必定小于B球的運(yùn)動(dòng)周期

D. A球?qū)ν脖诘膲毫Φ扔?/span>B球?qū)ν脖诘膲毫?/span>

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，同一平面內(nèi)的a、b、c、d四點(diǎn)處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與此平面平行，M為a、c連線的中點(diǎn)，N為b、d連線的中點(diǎn)。一電荷量為q（q>0）的粒子從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，其電勢(shì)能減小W1：若該粒子從c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn)，其電勢(shì)能減小W2，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 此勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向一定與a、b兩點(diǎn)連線平行

B. 若該粒子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，則電場(chǎng)力做功一定為

C. 若c、d之間的距離為L，則該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小一定為

D. 若W1=W2，則a、M兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差一定等于b、N兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示是三個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B、C的運(yùn)動(dòng)軌跡，三個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從N點(diǎn)出發(fā)，同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是

A. 三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度相同

B. 三個(gè)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)M點(diǎn)的瞬時(shí)速度相同

C. 三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速率相同

D. B質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度方向與任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，小球沿足夠長(zhǎng)的斜面向上做勻變速運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)a、b、c、d到達(dá)最高點(diǎn)e．已知ab＝bd＝6 m，bc＝1 m，小球從a到c和從c到d所用的時(shí)間都是2 s，設(shè)小球經(jīng)b、c時(shí)的速度分別為vb、vc，則（ ）

A. vb＝2 m/s B. vc＝3 m/s

C. xde＝3 m D. 從d到e所用時(shí)間為4 s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所示，試分析質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況，并按要求完成下列小題。求：

(1)第1s內(nèi)的加速度；

(2)第1s末到第3s末的加速度；

(3)第2s末的速度。

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