20．如圖所示，質量為25kg的小孩坐在秋千板上，小孩的重心離系繩子的棟梁2.5m．如果秋千板擺到最低點時，小孩運動速度的大小是5m/s，此時小孩將手中離地高為0.8m的小球自由釋放．一切阻力均不計，則下列說法正確的是（　�。�
A．秋千擺擺到最低點時對小孩的支持力約為250N
B．秋千擺擺到最低點時對小孩的支持力約為500N
C．小球離開手后到落地時運動的水平位移為0
D．小球離開手后到落地時運動的水平位移約為2m

分析 （1）以小孩為研究對象，分析受力．小孩受到重力和秋千板的支持力，由這兩個力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出支持力；
（2）小球離開手后做平拋運動，將運動分解，由x=${v}_{0}\sqrt{\frac{2h}{g}}$即可求出．

解答 解：A、以小孩為研究對象，分析受力，作出力圖，如圖．
根據(jù)牛頓第二定律得
    FN-mg=m$\frac{{v}^{2}}{r}$
得到FN=mg+m$\frac{{v}^{2}}{r}$=25（10+$\frac{{5}^{2}}{2.5}$）N=500N．故A錯誤，B正確；
C、由題可知，小球和小孩具有相等的速度；小球做平拋運動，則：
t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.8}{10}}=0.4$s
小球離開手后到落地時運動的水平位移為：x=vt=5×0.4=2m．故C錯誤，D正確．
故選：BD

點評 本題是實際生活中的圓周運動和平拋運動問題，分析物體的受力情況，確定向心力的來源是解答小孩受到的支持力的關鍵．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．一個內壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直水平面，圓錐筒固定，有質量相同的小球A和B沿著筒的內壁在水平面內各自做勻速圓周運動，如圖所示，A的運動半徑較大，則（　�。�
A．A球對筒壁的壓力必大于B球對筒壁的壓力
B．A球的角速度必等于B球的角速度
C．A球的線速度必小于B球的線速度
D．A球的運動周期必大于B球的運動周期

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

11．小明利用如圖甲所示裝置測量滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)，整個裝置置于水平桌面上．重力加速度為10m/s2．

（1）使用“電火花打點計時器”選用的電源是B
A．220V的直流電
B．220V的交流電
C．4～6V的直流電
D．4～6V的交流電
（2）實驗中打出一根紙帶如圖乙所示．A、B、C、D是依次排列的4個計數(shù)點，相鄰2個計數(shù)間還有四個點沒有畫出，測出A、B間距離xAB=2.50cm和C、D間距離xCD=4.50cm，由此得到小車運動的加速度1.0m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示，一架飛機兩翼之間的距離L=20m，在地磁場豎直分量B=3.0×10-5T的區(qū)域中水平飛行的速度v=600m/s，試計算兩翼端點之間產生的感應電動勢．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

15．物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)．實驗裝置如圖1所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接．打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz．開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速直線運動，在紙帶上打出一系列小點．

（1）圖2給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖中未標出），計數(shù)點間的距離如圖2所示．可以測出1～6每個點的瞬時速度，畫出v-t圖象，進而得到a，其中3號點的瞬時速度的大小v3=0.264 m/s2（保留三位有效數(shù)字）．
（2）也可以去除一個數(shù)據(jù)，利用逐差法處理數(shù)據(jù)，如果去除的是2.88cm這一數(shù)據(jù)，計算出滑塊的加速度a=0.496 m/s2 （保留三位有效數(shù)字）．
（3）為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應測量的有CD（填入所選物理量前的字母，完全選對才得分）：還需要使用的儀器是天平
A．木板的長度l            B．木板的質量m1         C．滑塊的質量m2
D．托盤和砝碼的總質量m3E．利用秒表測量滑塊運動的時間t
（4）滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{{m}_{3}g-（{m}_{2}+{m}_{3}）a}{{m}_{2}g}$（用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）．與真實值相比，測量的動摩擦因數(shù)偏大（填“偏大”或“偏小”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．如圖所示，質量為M的滑塊甲放置在一個傾角為α的光滑斜面頂端，質量為m的滑塊乙穿過光滑的水平橫桿．兩滑塊通過繞過固定在斜面頂端的輕繩相連接，初始狀態(tài)，牽引滑塊乙的細繩與水平方向成α角，滑塊甲由靜止釋放以后細繩牽引滑塊乙向右運動．已知定滑輪到橫桿的距離為H，重力加速度為g，兩滑塊均可視為質點，忽略滑輪與軸間的摩擦，則滑塊乙由初始狀態(tài)運動到定滑輪正下方的過程中（　　）
A．滑塊甲一直做加速運動
B．繩中張力始終小于Mgsinθ
C．滑塊乙滑到滑輪正下方時速度為零
D．滑塊乙滑到滑輪正下方時速度為$\sqrt{\frac{2MgH（1-sinα）}{m}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．如圖所示為一圓柱形氣缸，氣缸左側絕熱，氣缸右側導熱，氣缸中央有一小孔與大氣相通，大氣的壓強為P0．用絕熱活塞M、N將氣缸分成A、B、C三室，M、N用勁度系數(shù)為K的彈簧連接，活塞的面積為S，活塞相對氣缸可以無摩擦地移動但不漏氣．氣缸的左端A室中有一電加熱器．已知在A、C室中均盛同種理想氣體，電加熱器加熱前，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，A、C兩室中氣體和大氣溫度的溫度均為T0，A、C兩室氣體的長度均為L0．彈簧處于原長，現(xiàn)通過電加熱器對A室中氣體緩慢加熱，（活塞M始終在小孔的左側）
①若固定活塞N，活塞M向右移動了$\frac{1}{2}$L0，求此時A的溫度T1；
②放開活塞N，活塞N向右移動了$\frac{1}{2}$L0，求此時A的溫度T2．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．如圖所示，用長為L的輕繩把一個質量為m的小球（可視為質點）懸掛在高2L的O點處，小球以O為圓心在豎直平面內做圓周運動且恰能到達最高點B處，重力加速度為g．則有（　�。�
A．小球在運動過程中輕繩的拉力最大為6mg
B．小球在運動過程中輕繩的拉力最小為mg
C．若運動中輕繩斷開，則小球落到地面時的速率為$\sqrt{7gL}$
D．若小球運動到最低點時輕繩斷開，則小球落到地面時的水平位移為2L

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．空間站以及其中的所有物件由于都繞地球作勻速圓周運動而處于完全失重狀態(tài)，如圖所示，空間站通常被設計成大圓環(huán)的形狀，當圓環(huán)自轉時，空間站內的宇航員會由于圓周運動而緊貼圓環(huán)外壁從而感受到“重力“作用．對于空間站外邊的觀察者來說，下列正確的有（　　）
A．空間站內不能運用天平測出質量
B．空間站內物體自轉所需的向心力由圓環(huán)外壁的支侍力提供
C．空間站內物體所受的“重力”方向從圓環(huán)中心沿半徑方向向內
D．空間站繞自己的中心軸轉動的角速度越大，宇航員受到的“重力“越大．

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