2．輕繩一端固定在光滑軸O上，另一端系一質(zhì)量為m的小球，在最低點(diǎn)給小球一初速度v0，使其在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，且恰好能通過最高點(diǎn)P（不計(jì)空氣阻力）．下列說法正確的是（　�。�
A．小球在最低點(diǎn)時(shí)對繩的拉力大小為mg
B．小球在最高點(diǎn)時(shí)對繩的拉力大小為mg
C．若增大小球的初速度，則過最高點(diǎn)時(shí)球?qū)K的力一定增大
D．若增大小球的初速度，則在最低點(diǎn)時(shí)球?qū)K的力不一定增大

分析 抓住小球恰好能夠通過最高點(diǎn)P，結(jié)合繩子的拉力為零求出最高點(diǎn)的速度，根據(jù)動(dòng)能定理求出最低點(diǎn)的速度，再結(jié)合牛頓第二定律求出最低點(diǎn)繩子的拉力．當(dāng)小球的速度變化時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律分析繩子拉力的變化．

解答 解：A、小球恰好能通過最高點(diǎn)，可知小球在最高點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力為零，根據(jù)牛頓第二定律得，$mg=m\frac{{v}^{2}}{L}$，解得最高點(diǎn)的速度v=$\sqrt{gL}$，根據(jù)動(dòng)能定理得，$mg•2L=\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}-\frac{1}{2}m{v}^{2}$，解得${v}_{0}=\sqrt{5gL}$，在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得，$F-mg=m\frac{{{v}_{0}}^{2}}{L}$，解得繩子的拉力F=6mg，故A、B錯(cuò)誤．
C、若增大小球的初速度，則小球通過最高點(diǎn)的速度增大，根據(jù)$F′+mg=m\frac{{v}^{2}}{L}$知，在最高點(diǎn)球?qū)K子的拉力一定增大，故C正確．
D、在最低點(diǎn)，根據(jù)$F-mg=m\frac{{{v}_{0}}^{2}}{L}$知，若增大初速度，則繩子的拉力一定增大，故D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道小球做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來源，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解，難度不大．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．超級電容器又叫雙電層電容器，是一種新型儲能裝置．它具有功率密度高、充放電時(shí)間短、循環(huán)壽命長、工作溫度范圍寬等特點(diǎn)．如圖為一款超級電容器，其標(biāo)有“3V，3000F”，則可知（　�。�
A．電壓為0時(shí)，該電容器的電容為0
B．電壓為2V時(shí)，該電容器的電容為2000F
C．該電容器正常工作時(shí)的電荷量為9000C
D．該電容器正常工作時(shí)的電荷量為1000C

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

13．利用如圖所示的裝置可以探究系統(tǒng)機(jī)械能守恒，在滑塊B上安裝寬度為L（較小）的遮光板（遮光板質(zhì)量忽略不計(jì)），把滑塊B放在水平放置的氣墊導(dǎo)軌上，通過跨過定滑輪的繩與鉤碼A相連，連接好光電門與數(shù)字毫秒計(jì)，兩光電門間距離用S表示．?dāng)?shù)字毫秒計(jì)能夠記錄滑塊先后通過兩個(gè)光電門的時(shí)間△t1、△t2，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間．請分析回答下列問題
（1）為完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)，除了上面提到的相關(guān)物理量之外，還需要測量的量有鉤碼與滑塊的質(zhì)量分別為MA、MB（均用字母符號表示，并寫清每個(gè)符號表示的物理意義）
（2）滑塊先后通過兩個(gè)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度V1=$\frac{L}{△{t}_{1}}$、V2=$\frac{L}{△{t}_{2}}$　（用題中已給或所測的物理量符號來表示）．
（3）在本實(shí)驗(yàn)中，驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為：MAgS=$\frac{1}{2}（{M}_{A}+{M}_{B}）（\frac{L}{△{t}_{2}}）^{2}$-$\frac{1}{2}（{M}_{A}+{M}_{B}）（\frac{L}{△{t}_{1}}）^{2}$．（用題中已給或所測的物理量符號來表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

10．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的方法很多，落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律就是其中的一種，圖示是利用透明直尺自由下落和光電計(jì)時(shí)器來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的簡易示意圖．當(dāng)有不透光的物體從光電門間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間，所用的光電門傳感器可測得最短時(shí)間為0.01ms．將擋光效果好、寬度d=3.8×10-3m的黑色磁帶貼在透明直尺上，現(xiàn)將直尺從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門．一同學(xué)測得各段黑色磁帶通過光電門的時(shí)間△ti與圖中所示的高度差△hi，并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了處理，結(jié)果如圖所示．（取g=9.8m/s2，表格中M=0.1kg為直尺的質(zhì)量）

 △ti（×10-3s） vi=$\fracnm9v06p{△{t}_{i}}$（m/s）△Eki=$\frac{1}{2}$Mv${\;}_{i}^{2}$$-\frac{1}{2}$Mv${\;}_{1}^{2}$（J）△hi（m） Mghi（J）
 1 1.21 3.14---
 2 1.15 3.30 0.052 0.06 0.059
 3 1.00 3.80 0.229 0.24 0.235
 4 0.95 4.00 0.307 0.32 0.314
 5 0.90 ① ② 0.41 ③
（1）從表格中的數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過光電門的瞬時(shí)速度是利用vi=$\fracmqzhnyr{△{t}_{i}}$求出的，請你簡要分析該同學(xué)這樣做的理由是：當(dāng)位移很小，時(shí)間很短時(shí)可以利用平均速度來代替瞬時(shí)速度，由于本題中擋光物的尺寸很小，擋光時(shí)間很短，因此直尺上磁帶通過光電門的瞬時(shí)速度可以利用vi=$\fracnudquf9{△{t}_{i}}$求出．
（2）表格中的數(shù)據(jù)①、②、③分別為4.22m/s、0.397J、0.402J．
（3）通過實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒．
（4）根據(jù)該實(shí)驗(yàn)，請你判斷下列△Ek-△h圖象中正確的是C．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

17．質(zhì)量為m的小球，從離地面高h(yuǎn)處以速度v0水平拋出（不計(jì)空氣阻力），在m、v0、h三個(gè)物理量中，物體在空氣中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由h決定，落地時(shí)的速度方向由h、v0決定．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．如圖所示，固定的光滑金屬導(dǎo)軌間距為L=1m，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，上端a、b間接有阻值為R=1.5Ω的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ=30°，且處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中．質(zhì)量為m=0.4kg、電阻為r=0.5Ω的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連后放在導(dǎo)軌上．初始時(shí)刻，彈簧恰處于自然長度，導(dǎo)體棒具有沿軌道向上的初速度v0=1m/s．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸．已知彈簧的勁度系數(shù)為k=10N/m，彈簧的中心軸線與導(dǎo)軌平行．
（1）求初始時(shí)刻通過電阻R的電流I的大小和方向；
（2）當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時(shí)，速度變?yōu)関=0.8m/s，求此時(shí)導(dǎo)體棒的加速度大小a；
（3）導(dǎo)體棒最終靜止時(shí)彈簧的彈性勢能為Ep=0.2J，求導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動(dòng)直到停止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．如圖所示，先后使一矩形線圈以速度v1和v2勻速通過有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，已知v1=2v2，在先后兩種情況下（　�。�
A．通過線圈某截面的電荷量之比q1：q2=1：1
B．線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢之比為E1：E2=2：1
C．線圈中的感應(yīng)電流之比為I1：I2=2：1
D．線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比為Q1：Q2=1：4

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．一小型宇宙飛船沿人造地球衛(wèi)星的軌道在高空中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，在飛船上沿與飛船運(yùn)動(dòng)的相反方向拋出一個(gè)質(zhì)量不可忽略的小物體P，則下列說法中正確的有（　�。�
A．飛船一定離開原來軌道運(yùn)動(dòng)B．P一定離開原來軌道運(yùn)動(dòng)
C．火箭運(yùn)動(dòng)半徑一定增大D．P運(yùn)動(dòng)半徑一定減小

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同步練習(xí)冊答案