16.如圖所示,長l=0.5m的輕質(zhì)細桿,一端固定有一個質(zhì)量為m=3kg的小球,另一端由電動機帶動,使桿繞O點在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動,小球的速率為v=2m/s.取g=10m/s2,
(1)小球通過最高點時,對桿的拉力大小是多少?
(2)小球通過最低點時,對桿的拉力大小是多少?

分析 (1)在最高點,小球靠重力和桿的作用力的合力提供向心力,結(jié)合牛頓第二定律求出作用力的大小和方向.
(2)在最低點,小球靠重力和桿的拉力提供向心力,結(jié)合牛頓第二定律求出拉力的大。

解答 解:(1)設(shè)小球在最高點時受桿的彈力向上,
則mg-FN=m$\frac{{v}^{2}}{l}$,得FN=mg-m$\frac{{v}^{2}}{l}$=$30-3×\frac{4}{0.5}$=6 N,
可知桿對小球的力向上,則小球?qū)U表現(xiàn)為壓力,大小為6N.
(2)小球通過最低點時,根據(jù)牛頓第二定律得,F(xiàn)-mg=m$\frac{{v}^{2}}{l}$,
解得FN=mg+m$\frac{{v}^{2}}{l}$=$30+3×\frac{4}{0.5}$=54 N,
根據(jù)牛頓第三定律知,小球?qū)U的拉力為54N.
答:(1)小球通過最高點時,對桿的拉力大小是6N;
(2)小球通過最低點時,對桿的拉力大小是54N.

點評 解決本題的關(guān)鍵知道小球在最高點和最低點向心力的來源,結(jié)合牛頓第二定律進行求解,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

5.伽利略為了研究自由落體的規(guī)律,將落體實驗轉(zhuǎn)化為著名的“斜面實驗”,對于這個研究過程,下列說法正確的是( 。
A.斜面實驗是一個用來研究V與t成正比的猜想是否正確
B.斜面實驗放大了重力的作用,便于測量小球運動的路程
C.通過對斜面實驗的觀察與計算,直接得到落體運動的規(guī)律
D.不直接做落體實驗是因為當(dāng)時時間測量不夠精確

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.某課題小組通過實驗測量河水的電阻率.現(xiàn)備有一根均勻的長玻璃管(兩端各有一個可移動圓形電極,可裝入樣品水,接觸電阻不計)、直尺、待測的水樣品.電路器材如表一,他們用伏安法多次測量的數(shù)據(jù)如表二(為實驗處理的方便,實驗時每次都把電流表示數(shù)調(diào)到相同);實驗中還用10分度的游標卡尺測量了玻璃管的內(nèi)徑,結(jié)果如圖甲所示.
表一
器材編號器材名稱規(guī)格
1電流表200 μA,內(nèi)阻約10Ω
2電壓表12V,內(nèi)阻約100kΩ
3電池組12V,內(nèi)阻不計
4[滑動變阻器10Ω,1A
5開關(guān)
6導(dǎo)線若干
7定值電阻100Ω
表二
序號水柱長度/cm電壓表示數(shù)/V電流表示數(shù)/μA
1102100
2204100
3306100
4408100
55010100
(1)玻離管內(nèi)徑d的測量值為2.26 cm.
(2)根據(jù)表一器材和表二數(shù)據(jù)確定測量電路中電流表應(yīng)該內(nèi)接(填“內(nèi)接”或“外接”),電路的連接方式應(yīng)該采用分壓電路(填“分壓電路”或“限流電路”).
(3)用計算出的水柱長度L與水柱電阻R在圖乙中描點,畫出R-L圖象(要求標出坐標軸的物理量、單位和對應(yīng)的數(shù)值).
(4)計算出所測水的電阻率為1.06×102Ω•m.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖,勻強電場中的點A、B、C、D、E、F、G、H為立方體的8個頂點.已知G、F、B、D點的電勢分別為5V、1V、2V、4V,則A點的電勢為(  )
A.0VB.1VC.2VD.3V

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖所示,質(zhì)量為M=2kg的滑塊P靜止在光滑水平地面上,滑片P的AB段水平且粗糙,BC段為半徑R=0.2m的光滑$\frac{1}{4}$弧面,AB部分的長度L=2m,一質(zhì)量為m=1kg的小滑塊Q以v0=6m/s的速度從A端滑入P,恰能滑到最高點C處,由C處返回后,最終停在AB之間的某一位置、取g=10m/s2,求;
I.滑塊P、Q之間的動摩擦因數(shù);
Ⅱ.滑塊Q停止時距A點的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示是一做勻變速直線運動的質(zhì)點的位置-時間圖象(x-t圖象),P(t1,x1)為圖象上一點.PQ為過P點的切線,與x軸交于點Q.則下列說法正確的是(  )
A.t1時刻,質(zhì)點的速率為$\frac{{x}_{1}}{{t}_{1}}$
B.t1時刻,質(zhì)點的速率為$\frac{{x}_{1}-{x}_{2}}{{t}_{1}}$
C.質(zhì)點的加速度大小為$\frac{{x}_{1}-{x}_{2}}{{t}_{1}^{2}}$
D.0-t1時間內(nèi),質(zhì)點的平均速度大小為$\frac{2({x}_{1}-{x}_{2})}{{t}_{1}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

8.如圖是半徑為R的$\frac{1}{4}$圓弧,在圓弧上放置一光滑木板AB,一質(zhì)量為m的木塊由A端靜止下滑,經(jīng)B點(無機械能損失)滑向粗糙的水平面,運動s后在C點停下,已知木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ,求木塊由A運動到C點,重力mg的平均功率.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.在做“研究平拋物體的運動”實驗時
(1)除了木板?鋼球?坐標紙?鉛筆?重錘線?圖釘之外,下列器材中還需要的是A.(填選項序號)
A. 斜槽         B.秒表         C. 彈簧秤         D.天平
(2)實驗中,下列說法正確的是ABD
A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置由靜止滑下
B.斜槽軌道光滑與否對實驗沒有影響
C.斜槽軌道末端可以不水平
D.要使描出的軌跡更好地反映真實運動,記錄的點應(yīng)適當(dāng)多一些
(3)在利用平拋運動的軌跡建立坐標系的時候,誤將記錄的拋物線上的某點A當(dāng)做拋出點而建立如圖所示的坐標系,則物體拋出時的水平初速度大小為2.0 m/s,其真正拋出點的坐標為O(-20cm,-5cm).(g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.在“研究平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)”的實驗中,用電容表可以直接測量出該平行板電容器的電容大。惩瑢W(xué)在測量中,記錄了一些測量結(jié)果,參看表,表中的數(shù)據(jù)是測量出的電容大。趯嶒炚`差的允許范圍內(nèi),可以得到的最直接的結(jié)論是( 。
實驗次數(shù)極板材質(zhì)介質(zhì)材料正對面積
S$\frac{3}{4}s$$\frac{1}{2}s$$\frac{1}{4}s$
橡膠680pF530pF380pF230pF
橡膠660pF520pF380pF240pF
亞克力板330pF280pF230pF160pF
A.通過①和②數(shù)據(jù),可知極板材料不影響平行板電容器的電容
B.通過①和③數(shù)據(jù),可知極板材料和介質(zhì)材料都影響平行板電容器的電容
C.通過②和③數(shù)據(jù),可知介質(zhì)材料影響平行板電容器的電容
D.通過①、②和③數(shù)據(jù),可知極板的不同正對面積影響平行板電容器的電容

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