14.長度L=0.8m的細(xì)線,拴著一個質(zhì)量m=0.2kg的小球,在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動,小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時細(xì)線受到的拉力F=7N,g取10m/s2,求:
(1)小球在最高點(diǎn)速度的大;
(2)如果小球恰好完成豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動,小球在最高點(diǎn)速度多大.

分析 (1)分析小球在最高點(diǎn)的受力,得到向心力,進(jìn)而求得速度;
(2)由小球恰好完成圓周運(yùn)動,得到最高點(diǎn)處繩子拉力為零,進(jìn)而得到向心力,最后求得速度.

解答 解:(1)小球在最高點(diǎn),重力和細(xì)繩拉力的合力做向心力,所以有:$F+mg=\frac{m{v}^{2}}{R}$;
解得:$v=\sqrt{\frac{(F+mg)R}{m}}=\sqrt{\frac{(7+0.2×10)×0.8}{0.2}}m/s=6m/s$;
(2)如果小球恰好完成豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動,則小球在最高點(diǎn)時細(xì)繩的拉力為零,即重力作為向心力,所以:$mg=\frac{mv{′}^{2}}{R}$;
解得:$v′=\sqrt{gR}=\sqrt{10×0.8}m/s=2\sqrt{2}m/s$;
答:(1)小球在最高點(diǎn)速度的大小為6m/s;
(2)如果小球恰好完成豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動,小球在最高點(diǎn)速度為$2\sqrt{2}m/s$.

點(diǎn)評 物體做圓周運(yùn)動,一般先分析物體的受力情況,得到物體的合外力,進(jìn)而得到向心力,從而由向心力公式求解速度、周期、半徑等問題.

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

9.質(zhì)量為3m的A小球,其速度為v0,在與質(zhì)量為2m的靜止小球B碰撞后(碰撞無機(jī)械能損失),A小球運(yùn)動速度大小應(yīng)為(  )
A.$\frac{1}{5}$v0B.$\frac{2}{5}$v0C.$\frac{6}{5}$v0D.$\frac{4}{5}$v0

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.一質(zhì)量m=0.05kg的金屬條擱在相距d=0.02m的兩金屬軌道上,如圖所示.現(xiàn)讓金屬條以v0=$\sqrt{5}$m/s的初速度從AA′進(jìn)入水平軌道,再由CC′進(jìn)入半徑r=0.05m豎直圓軌道,完成圓周運(yùn)動后,再回到水平軌道上,整個軌道除圓軌道光滑外,其余均粗糙,運(yùn)動過程中金屬條始終與軌道垂直.已知由外電路控制,流過金屬條的電流大小始終為I=5A,方向如圖中所示,整個軌道處于水平向右的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,AC的距離L=0.2m,金屬條恰好能完成豎直面里的圓周運(yùn)動.試求:
(1)金屬條到達(dá)豎直圓軌道最高點(diǎn)的速度;
(2)水平粗糙軌道的動摩擦因數(shù);
(3)若將CC′右側(cè)0.06m處的金屬軌道在DD′向上垂直彎曲(彎曲處無能量損失),試求金屬條能上升的高度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.關(guān)于物體的動量,下列說法中正確的是(  )
A.運(yùn)動物體在任一時刻的動量方向,一定是該時刻的速度方向
B.物體的動能不變,其動量一定不變
C.動量越大的物體,其速度一定越大
D.物體的動量越大,其慣性也越大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

9.如圖所示,傾角θ=30°的足夠長的光滑斜面底端A固定有擋板P,斜面上B點(diǎn)與A點(diǎn)的高度差為h,將質(zhì)量為m,長度為L的木板置于斜面底端,質(zhì)量也為m的小物塊靜止在木板上某處,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).已知木板與物塊間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{\sqrt{3}}{2}$,且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g.
(1)若給木板和物塊一沿斜面向上的初速度v0,木板上端恰能到達(dá)B點(diǎn),求v0大;
(2)若對木板施加一沿斜面向上的拉力F0,物塊相對木板剛好靜止,求拉力F0的大。
(3)若對木板施加沿斜面向上的拉力F=2mg,作用一段時間后撤去拉力,木板下端恰好能到達(dá)B點(diǎn),物塊始終未脫離木板,求拉力F做的功W.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

19.某人站在一平臺上,用長L=0.5m的輕細(xì)線拴一個質(zhì)量為m=0.5kg的小球,讓它在豎直平面內(nèi)以O(shè)點(diǎn)為圓心做圓周運(yùn)動,當(dāng)小球轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)A時,人突然撒手.經(jīng)t=0.6s小球落地,落地點(diǎn)B與A點(diǎn)的水平距離x=4.8m,不計空氣阻力,g=10m/s2.求:
(1)小球到達(dá)B點(diǎn)的速度大。
(2)人撒手前小球運(yùn)動到A點(diǎn)時,繩對球的拉力F大。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖所示的電路,電源內(nèi)阻不計,R為阻值未知的定值電阻,當(dāng)在a、b間分別接入R1=5Ω,R2=9Ω的電阻時,理想電壓表的示數(shù)分別為U1=5.0V,U2=5.4V,則下列說法正確的是(  )
A.電源的電動勢為E=6 V,電阻R=2Ω
B.當(dāng)在a、b間接入R3=1Ω的電阻時,電源的輸出功率一定最大
C.當(dāng)在a、b間接入C=2 μF的電容器時,電容器所帶電荷量為1.2×10-5C
D.當(dāng)在a、b間接入線圈電阻為R0=1Ω,額定功率為4 W的電動機(jī)時,電動機(jī)恰能正常工作,則通過電動機(jī)線圈的電流為2 A

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖所示,質(zhì)量為m的小球從高h(yuǎn)1處自由下落,觸地后反彈高度h2,觸地過程小球動量變化大小是(  )
A.m$\sqrt{2g{h}_{1}}$B.m$\sqrt{2g{h}_{2}}$C.m($\sqrt{2g{h}_{1}}$-$\sqrt{2g{h}_{2}}$)D.m($\sqrt{2g{h}_{1}}$+$\sqrt{2g{h}_{2}}$)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

4.利用重物做自由落體運(yùn)動,做《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn):
(1)已備好的器材有:帶夾子的鐵架臺、電火花打點(diǎn)計時器,另外還有下列器材可供選擇:A、毫米刻度尺、B、帶夾子的重物、C、220V交流電源、D秒表.則:
①其中不必要的一種器材是D(寫出器材前的字母代號)
②還缺少的一種器材是紙帶.
(2)做此實(shí)驗(yàn)時,有同學(xué)按以下步驟進(jìn)行
①用天平稱出物體的質(zhì)量
②固定好打點(diǎn)計時器,將連有重物的紙帶穿過限位孔,用手提住紙帶末端,讓手盡量靠近打點(diǎn)計時器
③先接通電源,再松開紙帶,開始打點(diǎn),并如此重復(fù)幾次,取得幾條打點(diǎn)紙帶
④取下紙帶,挑選點(diǎn)跡清楚的紙帶,記下起始點(diǎn)O,在離O點(diǎn)適當(dāng)距離處選擇幾個連續(xù)的計數(shù)點(diǎn)(或計時點(diǎn))并計算出各個點(diǎn)的速度值
⑤測出各點(diǎn)距O點(diǎn)的距離,即為對應(yīng)的下落高度
⑥計算出mghn和$\frac{1}{2}mv_n^2$,看是否相等
ⅰ、在上述步驟中,有一項(xiàng)多余的步驟是①,(填序號)
ⅱ、在上述步驟中,有一項(xiàng)錯誤的步驟是②(填序號);
(3)在一次實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量為m的重物拖著紙帶自由下落,打點(diǎn)計時器在紙帶上打出一系列的點(diǎn),如圖2所示,(相鄰計數(shù)點(diǎn)的時間間隔為T),紙帶的左端與重物相連,測出h1,h2,h3,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,則:①打點(diǎn)計時器打下計數(shù)點(diǎn)B時,物體的速度VB=$\frac{{{h_3}-{h_1}}}{2T}$.②從初速為零的起點(diǎn)O到打下計數(shù)點(diǎn)B的過程中重力勢能的減少量△EP=mgh2,③此過程中物體的動能的增加量△Ek=$\frac{1}{2}m{({\frac{{{h_3}-{h_1}}}{2T}})^2}$.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案