20．如圖所示，在一根長L=1m的輕質(zhì)細(xì)桿的中點(diǎn)和末端，各連一質(zhì)量m=2kg的小球B和C，棒可以在豎直面內(nèi)繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，將棒拉倒某位置后釋放，當(dāng)C球擺到最低點(diǎn)位置時(shí)，棒BC段受到的拉力恰好等于小球C的重的2倍，（g取10m/s2）求：
（1）C球過最低點(diǎn)時(shí)的線速度大��？
（2）C球過最低點(diǎn)時(shí)棒AB段所受的拉力大小？

分析 （1）根據(jù)牛頓第二定律與向心力表達(dá)式，即可求解；
（2）對(duì)C球在B點(diǎn)受力分析，依據(jù)牛頓第二定律，并根據(jù)線速度與半徑成正比，可求出結(jié)果．

解答 解：（1）C球通過最低點(diǎn)時(shí)，受力如圖且作圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得
 TBC-mg=m$\frac{{v}_{C}^{2}}{L}$
據(jù)題意有，TBC=2mg
解得C球通過最低點(diǎn)時(shí)的線速度大小為：v=$\sqrt{gL}$=$\sqrt{10}$m/s
（2）C球通過最低點(diǎn)時(shí)，以B球?yàn)檠芯繉?duì)象，其受力如圖，由牛頓第二定律得
  TAB-mg-2mg=m$\frac{{v}_{B}^{2}}{\frac{L}{2}}$
且vB=$\frac{{v}_{C}}{2}$
得AB段此時(shí)受到的拉力TAB=3.5mg=70N
答：
（1）C球通過最低點(diǎn)時(shí)的線速度大小為$\sqrt{10}$m/s；
（2）桿AB段此時(shí)受到的拉力大小為70N．

點(diǎn)評(píng) 考查牛頓第二定律在圓周運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用，并讓學(xué)生理解向心力的含義．同時(shí)運(yùn)用輕桿屬于角速度相同這一隱含條件．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．鉗形電流表的外形和結(jié)構(gòu)如圖（a）所示．圖（a）中電流表的讀數(shù)為1.5A．圖（b）中用同一電纜線繞了3匝，則（　�。�
A．這種電流表能測(cè)交流電流，圖4（b）的讀數(shù)為0.5A
B．這種電流表能測(cè)交流電流，圖4（b）的讀數(shù)為4.5A
C．這種電流表能測(cè)直流電流，圖4（b）的讀數(shù)為3.0A
D．這種電流表既能測(cè)直流電流，又能測(cè)交流電流，圖4（b）的讀數(shù)為4.5A

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．如圖所示是某衛(wèi)星繞地飛行的三條軌道，軌道1是近地圓形軌道，2和3是變軌后的橢圓軌道．A點(diǎn)是2軌道的近地點(diǎn)，B點(diǎn)是2軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)，衛(wèi)星在軌道1的運(yùn)行速率為7.7km/s，則下列說法中正確的是（　�。�
A．衛(wèi)星在2軌道經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速率一定小于7.7km/s
B．衛(wèi)星在2軌道經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速率可能大于7.7km/s
C．衛(wèi)星分別在1、2軌道經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的加速度相同
D．衛(wèi)星在3軌道經(jīng)過A點(diǎn)的時(shí)速度小于在2軌道經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．乘坐“空中纜車”飽覽大自然的美景是旅游者絕妙的選擇．若某一纜車沿著坡度為30°的山坡以加速度a上行，如圖所示．在纜車中放一個(gè)與山坡表面平行的斜面，斜面上放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊，小物塊相對(duì)斜面靜止（設(shè)纜車保持豎直狀態(tài)運(yùn)行）．則（　�。�
A．小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向上
B．小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向下
C．小物塊受到的摩擦力為ma-$\frac{1}{2}$mg
D．小物塊受到的摩擦力為ma+$\frac{1}{2}$mg

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．一個(gè)半徑為R=0.5m的水平轉(zhuǎn)盤可以繞豎直軸O′O″轉(zhuǎn)動(dòng)，水平轉(zhuǎn)盤中心O′處有一個(gè)光滑小孔，用一根長L=1m細(xì)線穿過小孔將質(zhì)量分別為mA=0.2kg、mB=0.5kg的小球A和小物塊B連接，小物塊B 放在水平轉(zhuǎn)盤的邊緣且與轉(zhuǎn)盤保持相對(duì)靜止，如圖所示．現(xiàn)讓小球A在水平面做角速度ωA=5rad/s的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小物塊B與水平轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因素μ=0.3 （取g=10m/s2），求：
（1）細(xì)線與豎直方向的夾角θ；
（2）小球A運(yùn)動(dòng)不變，現(xiàn)使水平轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)起來，要使小物塊B與水平轉(zhuǎn)盤間保持相對(duì)靜止，求水平轉(zhuǎn)盤角速度ωB的取值范圍；（最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）
（3）在水平轉(zhuǎn)盤角速度ωB為（2）問中的最大值的情況下，當(dāng)小球A和小物塊B轉(zhuǎn)動(dòng)至兩者速度方向相反時(shí)，由于某種原因細(xì)線突然斷裂，經(jīng)過多長時(shí)間小球A和小物塊B的速度相互垂直．（可能使用到的sin30°=$\frac{1}{2}$，cos30°=$\frac{{\sqrt{3}}}{2}$，sin37°=$\frac{3}{5}$，cos37°=$\frac{4}{5}$）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．如圖，是一條軟繩上的18個(gè)質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下首先向上振動(dòng)，其余質(zhì)點(diǎn)在相互作用力的帶動(dòng)下依次振動(dòng)．從而形成機(jī)械波．由此波的形成 及圖示可知，下列說法正確的是（　�。�
A．質(zhì)點(diǎn)1和質(zhì)點(diǎn)2隨著波的傳播方向向右移動(dòng)
B．質(zhì)點(diǎn)1開始時(shí)向下振動(dòng)，一個(gè)周期的波形與圖t=T一樣
C．該繩子形成的波是橫波，能發(fā)生偏振現(xiàn)象
D．該繩子上的每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)開始起振時(shí)，方向都向上，振動(dòng)周期都相同，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)一個(gè)周期，波向前傳遞一個(gè)波長

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．地面下埋著一條通有恒定電流的直導(dǎo)線，某學(xué)習(xí)小組向探測(cè)地下所埋導(dǎo)線的方向，于是自己動(dòng)手用靈敏電流表和線圈組成閉合電路，探測(cè)時(shí)以下說法正確的是（　�。�
A．探測(cè)時(shí)應(yīng)使線圈平面與地面垂直不動(dòng)，觀察電流表指針變化
B．探測(cè)時(shí)應(yīng)使線圈平面與地面平行不動(dòng)，觀察電流表指針變化
C．探測(cè)時(shí)應(yīng)使線圈平面與地面平行，且平行地面運(yùn)動(dòng)，保持速率不變，觀察電流表指針變化
D．探測(cè)時(shí)應(yīng)使線圈平面與地面平行，且垂直地面運(yùn)動(dòng)，保持速率不變，觀察電流表指針變化

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．如圖所示為同一地點(diǎn)的兩單擺甲、乙的振動(dòng)圖象，下列說法中正確的是（　�。�
A．甲擺的擺長比乙擺大
B．甲擺的振幅比乙擺大
C．甲擺的機(jī)械能比乙擺大
D．在t=0.5 s時(shí)有正向最大加速度的是乙擺

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．2013年2月16日凌晨，“2012DA14”小行星與地球“擦肩而過”，距離地球最近約2.77萬公里．據(jù)觀測(cè)它繞太陽公轉(zhuǎn)的周期約為366天，比地球的公轉(zhuǎn)周期多1天．假設(shè)小行星和地球繞太陽運(yùn)行的軌道均為圓軌道，對(duì)應(yīng)的軌道半徑分別為R1、R2，線速度大小分別為v1、v2，角速度大小分別為ω1、ω2，向心加速度大小分別為a1、a2，以下關(guān)系式正確的是（　�。�
A．軌道半徑R1＞R2B．線速度v1＞v2C．角速度ω1＞ω2D．向心加速度a1＞a2

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