9．如圖甲所示，一質(zhì)量可忽略不計(jì)的長(zhǎng)為l的輕桿，一端穿在過(guò)O點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定一質(zhì)量未知的小球，整個(gè)裝置能繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)．假設(shè)小球在最高點(diǎn)的速度和對(duì)桿的彈力分別用v、FN表示，其中小球在最高點(diǎn)對(duì)桿的彈力大小與速度平方的關(guān)系圖象如圖乙所示．求：小球的質(zhì)量，及當(dāng)v2=2b時(shí)輕桿對(duì)小球的作用力？

分析 在最高點(diǎn)，若v=0，則F=mg，當(dāng)v2=b時(shí)，桿子作用力為零，根據(jù)圖線求出小球的質(zhì)量．當(dāng)v2=2b時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律求出輕桿對(duì)小球的作用力大�。�

解答 解：由圖象可知，當(dāng)v2=b時(shí)，桿子作用力為零，當(dāng)v=0時(shí)，桿子作用力為a，
則有：mg=a，$mg=m\frac{{v}^{2}}{l}=m\frac{l}$，
解得小球的質(zhì)量m=$\frac{al}$．
當(dāng)v2=2b時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得，$F+mg=m\frac{{v}^{2}}{l}$，
解得F=$m\frac{{v}^{2}}{l}-mg$=a．
答：小球的質(zhì)量為$\frac{al}$，當(dāng)v2=2b時(shí)輕桿對(duì)小球的作用力為a．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式的直接應(yīng)用，關(guān)鍵要求同學(xué)們能根據(jù)圖象獲取有效信息．

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

19．關(guān)于在軌運(yùn)行的地球同步衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．各國(guó)發(fā)射的這種衛(wèi)星軌道半徑都不一樣
B．它一定會(huì)經(jīng)過(guò)北京上空
C．各國(guó)發(fā)射這種衛(wèi)星運(yùn)行的周期一定相等
D．它運(yùn)行的線速度一定大于7.9km/s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

20．如圖所示，圓心在O點(diǎn)、半徑為R的圓弧軌道abc豎直固定在水平桌面上，Oc與Oa的夾角為60°，軌道最低點(diǎn)a與桌面相切．一輕繩兩端系著質(zhì)量為m1和m2的小球（均可視為質(zhì)點(diǎn)），掛在圓弧軌道邊緣c的兩邊，開始時(shí)m1位于c點(diǎn)，從靜止釋放，設(shè)輕繩足夠長(zhǎng)，不計(jì)一切摩擦．則（　　）
A．在m1由c下滑到a的過(guò)程中，兩球速度大小始終相等
B．m1在由c下滑到a的過(guò)程中重力的功率逐漸增大
C．若m1恰好能沿圓弧軌道下滑到a點(diǎn)，則m1=2m2
D．若m1恰好能沿圓弧軌道下滑到a點(diǎn)，輕繩對(duì)m2的拉力為m2g

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

17．如圖所示，人站在電動(dòng)扶梯的水平臺(tái)階上，假定人與扶梯一起沿斜面減速上升，在這個(gè)過(guò)程中，人所受的各力的做功情況是（　　）
A．重力做功B．支持力不做功C．摩擦力做負(fù)功D．合力做正功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

4．如圖所示，桌面高為h，質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從離桌面高H處由靜止開始自由落下，不計(jì)空氣阻力，取桌面為參考平面，則小球落到地面前瞬間的動(dòng)能、機(jī)械能分別為（　�。�
A．mg（H+h），mg（H-h）B．mgh，mgHC．mg（H+h），mgHD．mg（H+h），mgh

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

14．“飛車走壁”是一種傳統(tǒng)的雜技藝術(shù)，演員騎車在傾角很大的桶面上做圓周運(yùn)動(dòng)而不掉下來(lái)，如圖所示，已知桶壁的傾角為θ，車和人的總質(zhì)量為m，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r．若使演員騎車做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)不受桶壁的摩擦，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．人和車的速度為$\sqrt{grtanθ}$B．讓人和車的速度為$\sqrt{\frac{gr}{tanθ}}$
C．桶面對(duì)車的彈力為mgcosθD．桶面對(duì)車的彈力為$\frac{mg}{sinθ}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

1．如圖所示，一根細(xì)線下端栓一個(gè)金屬小球P，細(xì)線的上端固定在金屬塊Q上，Q放在帶小孔的水平桌面上，小球在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（圓錐擺）．現(xiàn)使小球改到一個(gè)更高的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（圖上未畫出），兩次金屬塊Q都保持在桌面上靜止，則（　�。�
A．Q受到桌面的支持力不變
B．Q受到桌面的靜摩擦力變大，但方向不變
C．小球P運(yùn)動(dòng)的角速度變大
D．小球P運(yùn)動(dòng)的周期變大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

13．如圖所示，豎直平面內(nèi)有一半圓槽，A、C等高，B為圓槽最低點(diǎn)，小球從A點(diǎn)正上方O點(diǎn)靜止釋放，從A點(diǎn)切入圓槽，剛好能運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)．設(shè)球在AB段和BC段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為t1、t2，克服摩擦力做功分別為W1、W2，則（　�。�
A．t1＞t2B．t1＜t2C．W1＞W(wǎng)2D．W1＜W2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

14．在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為m=1.00kg的重錘拖著紙帶下落，在此過(guò)程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)．在紙帶上選取五個(gè)連續(xù)的點(diǎn)A、B、C、D和E，如圖所示．其中O為重錘開始下落時(shí)記錄的點(diǎn)，各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別是31.4mm、49.0mm、70.5mm、95.9mm、124.8mm．當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2．本實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率f=50Hz．（結(jié)果保留三位有數(shù)數(shù)字）

（1）下列哪些儀器本次實(shí)驗(yàn)不需要用到C（單選）
A、紙帶    B、重錘    C、天平    D、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)B時(shí)，重錘下落的速度vB=0.978 m/s，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)D時(shí)，重錘下落的速度vD=1.36m/s．
（3）從打下點(diǎn)B到打下點(diǎn)D的過(guò)程中，重錘重力勢(shì)能減小量△Ep=0.460J，重錘動(dòng)能增加量△Ek=0.447 J．
（4）實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)重錘減少的勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能，造成這種現(xiàn)象的主要原因是C（單選）
A．選用的重錘質(zhì)量過(guò)大
B．?dāng)?shù)據(jù)處理時(shí)出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤
C．空氣對(duì)重錘的阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力
D．實(shí)驗(yàn)時(shí)操作不夠細(xì)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量不準(zhǔn)確
（5）在誤差允許范圍內(nèi)，通過(guò)比較重力的減小量和動(dòng)能的增加量是否相等 就可以驗(yàn)證重錘下落過(guò)程中機(jī)械能守恒了．

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