如圖4所示,細桿的一端與小球相連,可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動,細桿長0.5m,小球質(zhì)量為3.0kg,現(xiàn)給小球一初速度使它做圓周運動,若小球通過軌道最低點a處的速度為va=4m/s,通過軌道最高點b處的速度為vb=1m/s,g取10m/s2,則桿對小球作用力的情況
                
①.最高點b處為拉力,大小為24N
②.最高點b處為支持力,大小為24N
③.最低點a處為拉力,大小為126N
④.最低點a處為壓力,大小為126N
A.①③B.①④C.②③D.②④
C
在最高點和最低點,小球靠重力和桿子作用力的合力提供圓周運動的向心力,根據(jù)合力提供向心力判斷桿子的作用力的大小和方向.
解:在最高點,假設(shè)桿對小球作用力表現(xiàn)為拉力,根據(jù)牛頓第二定律,有mg+F=m,則F=m-mg=-24N.所以桿子表現(xiàn)為支持力,大小為24N.
在最低點,桿子一定表現(xiàn)為拉力,根據(jù)牛頓第二定律,有F-mg=m,則F=m+mg=126N所以桿子變現(xiàn)為拉力,大小為126N.
點評:解決本題的關(guān)鍵知道桿子既可以表現(xiàn)為拉力,也可以表現(xiàn)為支持力,做圓周運動時,在最高點和最低點,靠重力和桿子的作用力的合力提供圓周運動的向心力.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一根長為的輕桿下端固定一個質(zhì)量為的小球,上端連在光滑水平軸上,輕桿可繞水平軸在豎直平面內(nèi)運動(不計空氣阻力).當小球在最低點時給它一個水平初速度,小球剛好能做完整的圓周運動.若小球在最低點的初速度從逐漸增大,則下列判斷正確的是(   )
A.小球能做完整的圓周運動,經(jīng)過最高點的最小速度為
B.小球在最高點對輕桿的作用力先減小后增大
C.小球在最低點對輕桿的作用力先增大后減小
D.小球在運動過程中所受合外力的方向始終指向圓心

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖1所示,一薄圓盤可繞通過圓盤中心且垂直于盤面的豎直軸OO′ 轉(zhuǎn)動。在圓盤上放置一小木塊。當圓盤勻速轉(zhuǎn)動時,木塊相對圓盤靜止。關(guān)于木塊的受力情況,下列說法正確的是(  )
A.由于木塊相對圓盤靜止,所以不受摩擦力
B.木塊受到圓盤對它的靜摩擦力,方向指向圓盤中心
C.由于木塊運動,所以受到滑動摩擦力
D.由于木塊做勻速圓周運動,所以,除了受到重力、支持力、摩擦力外,還受向心力

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量不計的輕桿一端固定于水平軸O上,另一端固定一個質(zhì)量為m的小球,使桿帶動小球在豎直面內(nèi)繞O軸運動,當小球經(jīng)過最高點時,以下說法中正確的是
A.桿受到小球?qū)λ膲毫梢詾榱?/td>B.桿對小球的作用力可能豎直向上
C.桿對小球的作用力可能豎直向下D.小球的速率不能小于(L為桿長)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

物體做勻速圓周運動時,以下說法中正確的是
A.必須受到恒力的作用
B.物體所受合力大小不變,方向不斷改變
C.向心加速度總是與向心力的方向相同,指向圓心且大小不變
D.向心加速度與線速度成正比

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

火車以某一速率v通過某一彎道時,內(nèi)外軌道均不受側(cè)向壓力作用,下列分析正確的是:
A.軌道半徑
B.若火車速率大于時,外軌將受到側(cè)向壓力作用
C.若火車速率小于時,內(nèi)軌將受到側(cè)向壓力作用
D.當火車質(zhì)量改變時,要使內(nèi)外軌道都不受側(cè)向壓力作用,其行駛的速率v也要改變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在光滑的水平面上,放一根原長為l的輕質(zhì)彈簧,一端固定,另一端系一個小球,F(xiàn)使小球在該水平面內(nèi)做勻速圓周運動,當半徑為2l時,小球的速率為v1;當半徑為3l時,小球的速率為v2,設(shè)彈簧伸長仍在彈性限度內(nèi),則v1:v2為(  )   
A.2:3B.1:3C.1: D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m的小球被系在輕繩一端,在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動,運動過程中小球受到空氣阻力的作用。設(shè)從某時刻小球通過軌道的最低點,此后小球繼續(xù)做圓周運動,經(jīng)過半個圓周恰能通過最高點。在此過程中小球克服空氣阻力所做的功為mgR/2.則小球開始通過軌道的最低點時繩子的張力為(     )
A.mgB.5mgC.7mgD.6mg

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列說法中不正確的是(   )
A.物體在恒力作用下一定作直線運動
B.物體在恒力作用下不可能作曲線運動
C.物體在恒力作用下可能作勻速圓周運動
D.物體在始終與速度垂直的力的作用下能作勻速圓周運動

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