8.質(zhì)量為M的人抓住長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩,繩的另一端系著質(zhì)量為m的小球,現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速度為v,則此時(shí)人對(duì)地面的壓力大小為(M+m)g-m$\frac{{v}^{2}}{L}$.

分析 球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí),由重力和拉力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律列式求解繩子的拉力,然后結(jié)合對(duì)人進(jìn)行受力分析,由平衡條件求出地面對(duì)人的支持力,從而得到人對(duì)地面的壓力.

解答 解:當(dāng)小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí),受到繩子向下的作用力與向下的重力,由牛頓第二定律得:
   F+mg=m$\frac{{v}^{2}}{L}$
可得繩子的拉力:F=m$\frac{{v}^{2}}{L}$-mg
人拉繩子的力與繩子拉人的力大小相等,方向相反,所以人受到的繩子的拉力也是F,方向向上.人還受到重力和支持力的作用,所以人受到的支持力:
   FN=Mg-F=(M+m)g-m$\frac{{v}^{2}}{L}$
根據(jù)牛頓第三定律,此時(shí)人對(duì)地面的壓力也是(M+m)g-m$\frac{{v}^{2}}{L}$
故答案為:(M+m)g-m$\frac{{v}^{2}}{L}$.

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是找到小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力來(lái)源,然后根據(jù)牛頓第二定律和平衡條件研究,運(yùn)用的是隔離法.

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

20.下列運(yùn)動(dòng)模型中,可以將運(yùn)動(dòng)物體看作質(zhì)點(diǎn)的是( 。
A.木桿繞著它固定的一端旋轉(zhuǎn)
B.被線懸著的小球做擺動(dòng),線長(zhǎng)10cm,小球直徑5cm
C.月球繞地球旋轉(zhuǎn)
D.氣缸中滑動(dòng)著的活塞

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

19.某同學(xué)采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)研究光電效應(yīng)現(xiàn)象.當(dāng)用某單色光照射光電管的陰極K時(shí),會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象.閉合開(kāi)關(guān)S,在陽(yáng)極A和陰極K之間加上反向電壓,通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片逐漸增大電壓,直至電流計(jì)中電流恰為零,此電壓表的電壓值U稱為遏止電壓,根據(jù)遏止電壓,可以計(jì)算出光電子的最大初動(dòng)能Ekm.現(xiàn)分別用頻率為ν1和ν2的單色光照射陰極,測(cè)量到遏止電壓分別為U1和U2,設(shè)電子質(zhì)量為m,電荷量為e,則下列關(guān)系式中正確的是( 。
A.用頻率為ν1的光照射時(shí),光電子的最大初速度v=$\sqrt{\frac{2e{U}_{1}}{m}}$
B.陰極K金屬的逸出功W0=hν1-eU1
C.陰極K金屬的極限頻率νc=$\frac{{U}_{1}{v}_{2}-{U}_{2}{v}_{1}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$
D.普朗克常數(shù)h=$\frac{e({U}_{1}-{U}_{2})}{{v}_{2}-{v}_{1}}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

16.在星球表面發(fā)射探測(cè)器,當(dāng)發(fā)射速度為v時(shí),探測(cè)器可繞星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng);當(dāng)發(fā)射速度為2v時(shí),可擺脫星球引力束縛脫離該星球.已知地球,火星兩星球的質(zhì)量比約為10:1、半徑比約為2:1,則探測(cè)器在地球表面受到的引力與在火星表面受到的引力之比為5:2;探測(cè)器分別脫離兩星球所需要的發(fā)射速度之比為$\sqrt{5}:1$.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.下列關(guān)于加速度的說(shuō)法中正確的是( 。
A.加速度是物體增加的速度
B.加速度是描述物體速度變化的物理量
C.加速度是描述物體速度變化快慢的物理量
D.物體運(yùn)動(dòng)的加速度不變,物體運(yùn)動(dòng)的速度就一定不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

13.如圖所示,水平面上O點(diǎn)的正上方有一個(gè)靜止物體P,炸成兩塊a、b水平飛出,分別落在A點(diǎn)和B點(diǎn),且OA>OB.若爆炸時(shí)間極短,空氣阻力不計(jì),則( 。
A.落地時(shí)a的速度大于b的速度
B.落地時(shí)a的速度小于b的速度
C.爆炸過(guò)程中a增加的動(dòng)能大于b增加的動(dòng)能
D.爆炸過(guò)程中a增加的動(dòng)能小于b增加的動(dòng)能

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

20.如圖所示,一段橫截面為正方形的玻璃棒,中間部分彎成四分之一圓弧形狀,一細(xì)束單色光由MN端面的中點(diǎn)垂直射入,恰好能在弧面EF上發(fā)生全反射,然后垂直P(pán)Q端面射出.則該玻璃棒的折射率為$\sqrt{2}$,若將入射光向N端平移,當(dāng)?shù)谝淮紊涞交∶鍱F上時(shí)能(填“能”、“不能”或“無(wú)法確定能否”)發(fā)生全反射.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

17.兩顆人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),它們的質(zhì)量之比mA:mB=1:2,軌道半徑之比rA:rB=3:1,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.它們的動(dòng)能之比為Ek1:Ek2=1:6
B.它們的向心加速度之比為aA:aB=1:9
C.它們的向心力之比為FA:FB=1:18
D.它們的周期之比為T(mén)A:TB=3:1

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

4.某些固體材料受到外力作用除了產(chǎn)生形變,其電阻率也要發(fā)生變化,這種由于外力的作用而使材料電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為“壓阻效應(yīng)”.現(xiàn)用如圖1所示的電路研究某長(zhǎng)薄板電阻Rx的壓阻效應(yīng),已知Rx的阻值變化范圍為幾歐到幾十歐,實(shí)驗(yàn)室中有下列器材:
A.電源E(3V,內(nèi)阻約為1Ω)               
B.電流表A1(0.6A,內(nèi)阻r1=5Ω)
C.電流表A2(0.6A,內(nèi)阻r2約為1Ω)        
D.開(kāi)關(guān)S,定值電阻R0

(1)為了比較準(zhǔn)確地測(cè)量電阻Rx的阻值,請(qǐng)完成虛線框內(nèi)電路圖的設(shè)計(jì).
(2)在電阻Rx上加一個(gè)豎直向下的力F(設(shè)豎直向下為正方向),閉合開(kāi)關(guān)S,記下電表讀數(shù),A1的讀數(shù)為Il,A2的讀數(shù)為I2,得Rx=$\frac{{I}_{1}{r}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$(用字母表示).
(3)改變力的大小,得到不同的Rx值,然后讓力反向從下向上擠壓電阻,并改變力的大小,得到不同的Rx值.最后繪成的圖象如圖2所示,除觀察到電阻Rx的阻值隨壓力F的增大而均勻減小 外,還可以得到的結(jié)論是電阻與壓力的方向無(wú)關(guān),當(dāng)F豎直向下時(shí),可得Rx與所受壓力F的數(shù)值關(guān)系是Rx=16-2F.
(4)定值電阻R0的阻值應(yīng)該選用B
A.1Ω         B.5Ω         C.10Ω        D.20Ω

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