3．長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.1米細(xì)繩，一端系有一質(zhì)量為m=2千克的小球，小球以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，求：
（1）當(dāng)小球剛好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速率V1為多大？
（2）若小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度為V2=10米每秒，則在此時(shí)細(xì)繩受到的拉力？

分析 當(dāng)小球剛好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，細(xì)線的拉力為零，靠重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出最高點(diǎn)的臨界速度．
小球在最低點(diǎn)時(shí)，靠拉力和重力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出細(xì)繩的拉力

解答 解：（1）當(dāng)小球剛好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得，mg=$\frac{m{{v}_{1}}^{2}}{L}$，
解得：${v}_{1}=\sqrt{gL}=1m/s$．
（2）在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得，$T-mg=m\frac{{{v}_{2}}^{2}}{L}$，
解得：$T=mg+m\frac{{{v}_{2}}^{2}}{L}=20+2×\frac{100}{0.1}=2020N$．
答：（1）當(dāng)小球剛好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速率為1m/s；
（2）若小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度為v2，則在此時(shí)細(xì)繩受到的拉力為2020N．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．

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：選擇題

13．在下列情況下，物體可以看做質(zhì)點(diǎn)的是（　　）
A．研究一列火車(chē)全部通過(guò)橋所用的時(shí)間
B．研究人造衛(wèi)星繞地球飛行
C．研究地球自轉(zhuǎn)規(guī)律
D．研究跳高運(yùn)動(dòng)員從起跳到落地的過(guò)程

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

14．某學(xué)習(xí)小組做探究“合力的功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)如圖1，圖中小車(chē)是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時(shí)，橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功記為W．當(dāng)用2條、3條…，完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致．每次實(shí)驗(yàn)中小車(chē)獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出．

（1）除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、刻度尺（填測(cè)量工具）和交流電源（填“交流”或“直流”）；
（2）實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來(lái)平衡掉摩擦阻力，則下面操作正確的是D
A．放開(kāi)小車(chē)，能夠自由下滑即可
B．放開(kāi)小車(chē)，能夠勻速下滑即可
C．放開(kāi)拖著紙帶的小車(chē)，能夠自由下滑即可
D．放開(kāi)拖著紙帶的小車(chē)，能夠勻速下滑即可
（3）若木板水平放置，小車(chē)在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車(chē)速度最大時(shí)，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車(chē)所在的位置，下列說(shuō)法正確的是B
A．橡皮筋處于原長(zhǎng)狀態(tài)              B．橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)
C小車(chē)在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處             D．小車(chē)已過(guò)兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線
（4）在正確操作情況下，打在紙帶上的點(diǎn)，并不都是均勻的，為了測(cè)量小車(chē)獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的GK部分進(jìn)行測(cè)量（根據(jù)圖2所示的紙帶回答，用紙帶上的符號(hào)表示）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

11．某學(xué)習(xí)小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示，先用圖釘把橡皮筋的一端固定在A點(diǎn)，接著在橡皮筋的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩另一端系著繩套B、C．實(shí)驗(yàn)中用兩根彈簧測(cè)力計(jì)互成角度的把橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)，再只用一根彈簧測(cè)力計(jì)同樣把結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)．圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出的圖．
（1）圖乙中方向一定沿AO方向的是F′（選填“F”或“F′”）．
（2）某同學(xué)將實(shí)驗(yàn)中的細(xì)繩換成橡皮筋，其它步驟不變，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果不會(huì)（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）發(fā)生變化．
（3）某同學(xué)用三根相同的橡皮筋（遵循胡克定律）來(lái)探究求合力的方法，如圖丙所示，三根橡皮筋在O點(diǎn)相互連接，拉長(zhǎng)后三個(gè)端點(diǎn)用圖釘固定在A、B、C三點(diǎn)．在實(shí)驗(yàn)中，可以通過(guò)刻度尺測(cè)量橡皮筋的長(zhǎng)度來(lái)得到橡皮筋的拉力大小，并通過(guò)OA、OB、OC的方向確定三個(gè)拉力的方向，從而探究求其中任意兩個(gè)拉力的合力的方法．在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是D．
A．為減小誤差，應(yīng)選擇勁度系數(shù)盡量大的橡皮筋
B．只需要測(cè)量橡皮筋的長(zhǎng)度，不需要測(cè)出橡皮筋的原長(zhǎng)
C．以O(shè)B、OC為兩鄰邊作平行四邊形，其對(duì)角線一定與OA在一條直線上且長(zhǎng)度相等
D．多次實(shí)驗(yàn)中即使O點(diǎn)不固定，也可以探究求合力的方法．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

18．在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖，其中O點(diǎn)是打下的第一個(gè)點(diǎn)（起始點(diǎn)），A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)．該同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量O到A、B、C各點(diǎn)的距離分別為9.51cm、12.42cm、15.7cm，并記錄在圖中（單位cm）．

①這三個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是OC（選填：OA、OB、OC），OC應(yīng)記作15.70．
②該同學(xué)用重錘在OB段的運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒，重錘質(zhì)量1.00kg，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，則OB段重錘重力勢(shì)能的減少量為1.22J，動(dòng)能的增加量為1.20J（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）．
③這樣驗(yàn)證總會(huì)出現(xiàn)重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是因?yàn)橛心Σ辽鸁幔瑴p少的重力勢(shì)能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

8．某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的裝置來(lái)探究“加速度與力的關(guān)系”．彈簧秤固定在一合適的木塊上，桌面的右邊緣固定一個(gè)光滑的定滑輪，細(xì)繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接．在桌面上畫(huà)出兩條平行線P、Q，并測(cè)出間距d0開(kāi)始時(shí)將木塊置于P處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木塊剛剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)為止，記下彈簧秤的示數(shù)F0，以此表示滑動(dòng)摩擦力的大小；再將木塊放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數(shù)F；然后釋放木塊，并用秒表記下木塊從P運(yùn)動(dòng)到Q的時(shí)間t0

（1）木塊的加速度可以用d、t表示為a=$\frac{2d}{{t}^{2}}$．
（2）改變瓶中水的質(zhì)量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定加速度a與彈簧秤的示數(shù)F的關(guān)系．圖2圖象能表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是C．
（3）用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點(diǎn)是BC．
A．可以改變滑動(dòng)摩擦力的大小       B．可以更方便地獲取更多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
C．可以更精確地測(cè)出摩擦力的大小   D．可以獲得更大的加速度以提高實(shí)驗(yàn)精度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

15．一條河寬100米，船在靜水中的速度為5m/s，水流速度是4m/s，則（　�。�
A．該船可能垂直河岸橫渡到對(duì)岸
B．當(dāng)船身垂直河岸航渡時(shí)，過(guò)河所用的時(shí)間最短為20秒
C．當(dāng)船身垂直河岸航渡時(shí)，船的位移最小，是100米
D．當(dāng)船渡到對(duì)岸時(shí)，船對(duì)岸的最小位移是125米

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

12．如圖所示，兩物塊A、B套在水平粗糙的CD桿上，并用不可伸長(zhǎng)的輕繩連接，整個(gè)裝置能繞過(guò)CD中點(diǎn)的軸OO1轉(zhuǎn)動(dòng)，已知兩物塊質(zhì)量相等，桿CD對(duì)物塊A、B的最大靜摩擦力大小相等，開(kāi)始時(shí)繩子處于自然長(zhǎng)度（繩子恰好伸直但無(wú)彈力），物塊B到OO1軸的距離為物塊A到OO1軸的距離的兩倍，現(xiàn)讓該裝置從靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)速逐漸增大，在從繩子處于自然長(zhǎng)度到兩物塊A、B即將滑動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．A受到的靜摩擦力一直增大
B．B受到的靜摩擦力先增大，后保持不變
C．A受到的靜摩擦力是先增大后減小然后又增大
D．A受到的合外力一直在增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

2．如圖所示，質(zhì)量為3m的重物與一質(zhì)量為m的導(dǎo)線框用一根絕緣細(xì)線連接起來(lái)，掛在兩個(gè)高度相同的定滑輪上，已知導(dǎo)線框電阻為R，橫邊邊長(zhǎng)為L(zhǎng)．有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)上下邊界的距離、導(dǎo)線框豎直邊長(zhǎng)均為h．初始時(shí)刻，磁場(chǎng)的下邊緣和導(dǎo)線框上邊緣的高度差為2h，將重物從靜止開(kāi)始釋放，導(dǎo)線框加速進(jìn)入磁場(chǎng)，穿出磁場(chǎng)前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，滑輪質(zhì)量、摩擦阻力均不計(jì)，重力加速度為g．則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為$\sqrt{gh}$
B．導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)后，若某一時(shí)刻的速度為v，則加速度為a=$\frac{1}{2}$g-$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{4mR}$
C．導(dǎo)線框穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度為 $\frac{mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$
D．導(dǎo)線框通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q=8mgh-$\frac{8{m}^{3}{g}^{2}{R}^{2}}{{B}^{4}{L}^{4}}$

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