風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室可產(chǎn)生一定區(qū)域內(nèi)風(fēng)力不變的風(fēng)，且風(fēng)力滿足F=kv（k為比例系數(shù)，v為風(fēng)速），如圖所示，現(xiàn)有穩(wěn)定風(fēng)力自下往上吹，在風(fēng)的區(qū)域內(nèi)有一條長L=1m的輕繩一端固定在O點(diǎn)，另一端系一個(gè)質(zhì)量為m=100g的小球（小球半徑遠(yuǎn)小于繩長），若給小球一定的初速度，小球能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，A為最高點(diǎn)，B為最低點(diǎn)。忽略一切阻力，且風(fēng)力大小在小球運(yùn)動區(qū)域內(nèi)處處相等，那么：

（1）若風(fēng)速v=2m/s，小球能在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，求比例系數(shù)k。

（2）設(shè)風(fēng)力的比例系數(shù)k不變，若風(fēng)速v=4m/s，要在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動，在最低點(diǎn)的最小速度是多少？


【答案】      

【解析】

（1）若風(fēng)速，小球能在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，合外力提供向心力，必須指向圓心，所以風(fēng)力與重力相等，則有：，

解得：；

（2）若，，所以小球肯定能過最高點(diǎn)，在最低點(diǎn)，當(dāng)繩子拉力為零時(shí)，小球速度最小，則：

代入數(shù)據(jù)解得：。

【考點(diǎn)】向心力；牛頓第二定律


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


某人向放在水平地面的正前方小桶中水平拋球，結(jié)果球劃著一條弧線飛到小桶的前方（如圖所示）．不計(jì)空氣阻力，為了能把小球拋進(jìn)小桶中，則下次再水平拋時(shí)，他可能作出的調(diào)整為（　　）

　

A．

增大初速度，提高拋出點(diǎn)速度

B．

增大初速度，拋出點(diǎn)高度不變

　

C．

初速度大小不變，降低拋出點(diǎn)高度

D．

初速度大小不變，提高拋出點(diǎn)高度

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科目：高中物理 來源： 題型：


某宇航員在月球上某處平坦月面做平拋實(shí)驗(yàn)，將某物體由距月面高h(yuǎn)處水平拋出，經(jīng)過時(shí)間t后落到月球表面，已知月球半徑為R，萬有引力常數(shù)為G，則月球表面的重力加速度為          ，月球的質(zhì)量為            。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，球網(wǎng)高出桌面H，網(wǎng)到桌邊的距離為L。某人在乒乓球訓(xùn)練中，從左側(cè)L/2處，將球沿垂直于網(wǎng)的方向水平擊出，球恰好通過網(wǎng)的上沿并落到右側(cè)桌邊緣。設(shè)乒乓球運(yùn)動為平拋運(yùn)動，則（     ）

A．擊球點(diǎn)的高度與網(wǎng)的高度之比為4∶1

B．乒乓球在左、右兩側(cè)運(yùn)動速度變化量之比為1∶3

C．乒乓球在左、右兩側(cè)運(yùn)動速度變化率之比為1∶2

D．球恰好通過網(wǎng)的上沿的豎直分速度與落到右側(cè)桌邊緣的豎直分速度之比為1∶3

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，A、B兩物塊用一根輕繩跨過定滑輪相連(不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦)，靜止于斜面體兩個(gè)光滑斜面上的相同高度處，兩斜面的傾角分別為α=60°和β=30°�，F(xiàn)剪斷輕繩，A、B沿斜面下滑且斜面體保持靜止，則從剪斷輕繩到兩物塊著地的過程中（    ）

A．地面對斜面體有向右的靜摩擦力

B．地面對斜面體的靜摩擦力為零

C．A、B兩物塊的機(jī)械能的變化量相同，重力勢能的變化量不同

D．物塊A的重力做功的平均功率大于物塊B的重力做功的平均功率

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科目：高中物理 來源： 題型：


 如圖是在高山湖泊邊拍攝的一張風(fēng)景照片，湖水清澈見底，近處湖面水下的景物（石塊、砂礫等）都看得很清楚，而遠(yuǎn)處則只看到對岸山峰和天空彩虹的倒影，水面下的景物則根本看不到。下列說法中正確的是（　 �。�

A.遠(yuǎn)處山峰的倒影非常清晰，是因?yàn)樯椒宓墓饩�在水面上發(fā)生了全反射

B.遠(yuǎn)處水面下景物的光線射到水面處，入射角很大，可能發(fā)生了全反射，所以看不見

C.近處水面下景物的光線到水面處，入射角較小，反射光強(qiáng)而折射光弱，因此有較多的能量射出水面而進(jìn)入人眼睛中

D.光線由水射入空氣，光的波速變大，波長變小

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科目：高中物理 來源： 題型：


一個(gè)在y方向上做簡諧運(yùn)動的物體，其振動圖象如圖所示。下列關(guān)于圖(1)～(4)的判斷正確的是(選項(xiàng)中v、F、a分別表示物體的速度、受到的回復(fù)力和加速度) (　   　)

A．圖(1)可作為該物體的v－t圖象        B．圖(2)可作為該物體的F－t圖象

C．圖(3)可作為該物體的F－t圖象        D．圖(4)可作為該物體的a－t圖象

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科目：高中物理 來源： 題型：


對于做平拋運(yùn)動的物體，以下說法正確的是(     )

A．若只將其拋出點(diǎn)的高度增加一倍，則它在空中運(yùn)動的時(shí)間也增加一倍

B．若只將其拋出點(diǎn)的高度增加一倍，則它的水平位移也增加一倍

C．若只將其初速度增加一倍，則其水平位移也增加一倍

D．若只將其初速度增加一倍，則其在空中運(yùn)動時(shí)間也增加一倍

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科目：高中物理 來源： 題型：


在LC振蕩電路中，如已知電容C，并測得電路的固有振蕩周期為T，即可求得電感L.為了提高測量精度，需多次改變C值并測得相應(yīng)的T值，現(xiàn)將測得的六組數(shù)據(jù)標(biāo)示在以C為橫坐標(biāo)、T2為縱坐標(biāo)的坐標(biāo)紙上，即如圖中用“×”表示的點(diǎn)．

(1)T、L、C的關(guān)系為______________；

(2)根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)點(diǎn)作出T2與C的關(guān)系圖線；

(3)求得的L值是________．

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