18.如圖所示,長(zhǎng)為R的輕桿一端拴有一個(gè)小球,另一端連在光滑的固定軸O上,現(xiàn)在最低點(diǎn)給小球一水平初速度,使小球能在豎直平面內(nèi)做完整圓周運(yùn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力,則(  )
A.小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為$\sqrt{gR}$
B.若小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速度越大,則桿對(duì)小球的作用力越大
C.若小球在最高點(diǎn)的速度大小為$\sqrt{4gR}$,則此時(shí)桿對(duì)小球作用力向下
D.若小球在最低點(diǎn)的速度大小為$\sqrt{5gR}$,則小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)對(duì)桿無(wú)作用力

分析 在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)合外力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律及向心力公式列式求解,注意桿子的作用力可以向上,也可以向下,在最高點(diǎn)的最小速度為零.

解答 解:A、在最高點(diǎn),輕桿對(duì)小球可以表現(xiàn)為拉力,可以表現(xiàn)為支持力,可知小球通過(guò)最高點(diǎn)的最小速度為零,故A錯(cuò)誤.
B、當(dāng)小球在最高點(diǎn)速度v=$\sqrt{gR}$時(shí),桿子作用力為零,當(dāng)$v>\sqrt{gR}$時(shí),速度增大,根據(jù)F+mg=m$m\frac{{v}^{2}}{R}$知,桿子作用力變大,當(dāng)$v<\sqrt{gR}$時(shí),根據(jù)mg-F=m$\frac{{v}^{2}}{R}$知,速度越大,桿子作用力越小,故B錯(cuò)誤.
C、若小球在最高點(diǎn)的速度大小為$\sqrt{4gR}$>$\sqrt{gR}$,知桿對(duì)小球的作用力向下,故C正確.
D、根據(jù)動(dòng)能定理得:$-2mg•2R=\frac{1}{2}mv{′}^{2}-\frac{1}{2}m{v}^{2}$,代入數(shù)據(jù)解得最高點(diǎn)的速度為:$v′=\sqrt{gR}$,根據(jù)牛頓第二定律得:mg+F=$m\frac{v{′}^{2}}{R}$,解得:F=0,故D正確.
故選:CD.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道“桿模型”與“繩模型”的區(qū)別,知道向心力的來(lái)源,運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行分析.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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8.已知兩個(gè)力的合力大小F=30N,其中一個(gè)分力F1與合力間的夾角為30°,則另一個(gè)分力F2的最小值是( 。
A.10NB.12NC.15ND.10$\sqrt{3}$N

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9.如圖所示,將質(zhì)量m=0.2kg 的小球從高h(yuǎn)=20m 的山崖上A 點(diǎn)斜向上拋出,拋出的速度大小v0=15m/s.若落到B點(diǎn)時(shí)小球的速度大小為vB=20m/s,求:(g=10m/s2
(1)以B點(diǎn)所在水平面為零勢(shì)能面,求小球在A 點(diǎn)的機(jī)械能;
(2)從A到B的過(guò)程中,小球克服阻力做的功.

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6.如圖所示,一個(gè)電影替身演員準(zhǔn)備跑過(guò)一個(gè)屋頂,然后水平跳躍并離開(kāi)屋頂,在下一個(gè)建筑物的屋頂上著地.如果他在屋頂跑動(dòng)的最大速度是4.5m/s,那么下列關(guān)于他能否安全跳過(guò)去的說(shuō)法正確的是(該過(guò)程可把他看作質(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,g取9.8m/s2)(  )
A.他安全跳過(guò)去是可能的
B.他安全跳過(guò)去是不可能的
C.如果要安全跳過(guò)去,他在屋頂跑動(dòng)的速度不能小于6.2m/s
D.如果要安全跳過(guò)去,他在空中的飛行時(shí)間需要1s

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13.氘核粒子和氚核粒子可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量,該反應(yīng)方程為:${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+X,式中X是某種粒子,粒子X(jué)是${\;}_0^1n$(或中子);已知:${\;}_{1}^{2}$H、${\;}_{1}^{3}$H、${\;}_{2}^{4}$He、X單個(gè)粒子的實(shí)際質(zhì)量分別為m1、m2、m3、m4,該反應(yīng)的質(zhì)量虧損為m1+m2-m3-m4;若該反應(yīng)中生成${\;}_{2}^{4}$He的總質(zhì)量為A,則放出的總核能為$\frac{({m}_{1}+{m}_{2}-{m}_{3}-{m}_{4})A{c}^{2}}{{m}_{3}}$(真空中光速為c).

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3.據(jù)報(bào)道,天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系外的一顆行星.這顆行星的體積是地球的a倍,質(zhì)量是地球的b倍.已知近地衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期約為T(mén),引力常量為G.則該行星的平均密度為( 。
A.$\frac{3π}{G{T}^{2}}$B.$\frac{π}{3{T}^{2}}$C.$\frac{3πb}{aG{T}^{2}}$D.$\frac{3πa}{bG{T}^{2}}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

10.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.在發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度成正比
B.α粒子散射實(shí)驗(yàn)可以用來(lái)確定原子核電荷數(shù)和估算原子核半徑
C.氫原子輻射出一個(gè)光子后,核外電子的動(dòng)能減小
D.衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時(shí)所產(chǎn)生的

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7.關(guān)于功和功率,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.根據(jù)P=$\frac{W}{t}$可知,力做功越多,其功率越大
B.根據(jù)P=Fv可知,汽車的牽引力一定與速率成反比
C.滑動(dòng)摩擦力總是對(duì)物體做負(fù)功
D.靜摩擦力可以對(duì)物體做正功,也可以對(duì)物體做負(fù)功

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

16.一在質(zhì)量為2kg的物體在水平面上運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示,以水平向右的方向?yàn)檎,以下判斷正確的是( 。
A.在0~3s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的平均速度為1m/sB.在3s~5s內(nèi),物體的位移為零
C.第2s末,合力的功率為8WD.在0~6s內(nèi),合力做的功為零

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