2．輕繩一端固定在光滑軸O上，另一端系一質(zhì)量為m的小球，在最低點給小球一初速度v0，使其在豎直平面內(nèi)做圓周運動，且恰好能通過最高點P（不計空氣阻力）．下列說法正確的是（　�。�
A．小球在最低點時對繩的拉力大小為mg
B．小球在最高點時對繩的拉力大小為mg
C．若增大小球的初速度，則過最高點時球?qū)K的力一定增大
D．若增大小球的初速度，則在最低點時球?qū)K的力不一定增大

分析 抓住小球恰好能夠通過最高點P，結(jié)合繩子的拉力為零求出最高點的速度，根據(jù)動能定理求出最低點的速度，再結(jié)合牛頓第二定律求出最低點繩子的拉力．當(dāng)小球的速度變化時，根據(jù)牛頓第二定律分析繩子拉力的變化．

解答 解：A、小球恰好能通過最高點，可知小球在最高點時，繩子的拉力為零，根據(jù)牛頓第二定律得，$mg=m\frac{{v}^{2}}{L}$，解得最高點的速度v=$\sqrt{gL}$，根據(jù)動能定理得，$mg•2L=\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}-\frac{1}{2}m{v}^{2}$，解得${v}_{0}=\sqrt{5gL}$，在最低點，根據(jù)牛頓第二定律得，$F-mg=m\frac{{{v}_{0}}^{2}}{L}$，解得繩子的拉力F=6mg，故A、B錯誤．
C、若增大小球的初速度，則小球通過最高點的速度增大，根據(jù)$F′+mg=m\frac{{v}^{2}}{L}$知，在最高點球?qū)K子的拉力一定增大，故C正確．
D、在最低點，根據(jù)$F-mg=m\frac{{{v}_{0}}^{2}}{L}$知，若增大初速度，則繩子的拉力一定增大，故D錯誤．
故選：C．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道小球做圓周運動向心力的來源，結(jié)合牛頓第二定律進行求解，難度不大．

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

12．超級電容器又叫雙電層電容器，是一種新型儲能裝置．它具有功率密度高、充放電時間短、循環(huán)壽命長、工作溫度范圍寬等特點．如圖為一款超級電容器，其標(biāo)有“3V，3000F”，則可知（　　）
A．電壓為0時，該電容器的電容為0
B．電壓為2V時，該電容器的電容為2000F
C．該電容器正常工作時的電荷量為9000C
D．該電容器正常工作時的電荷量為1000C

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

13．利用如圖所示的裝置可以探究系統(tǒng)機械能守恒，在滑塊B上安裝寬度為L（較�。┑恼诠獍澹ㄕ诠獍遒|(zhì)量忽略不計），把滑塊B放在水平放置的氣墊導(dǎo)軌上，通過跨過定滑輪的繩與鉤碼A相連，連接好光電門與數(shù)字毫秒計，兩光電門間距離用S表示．?dāng)?shù)字毫秒計能夠記錄滑塊先后通過兩個光電門的時間△t1、△t2，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間．請分析回答下列問題
（1）為完成驗證機械能守恒的實驗，除了上面提到的相關(guān)物理量之外，還需要測量的量有鉤碼與滑塊的質(zhì)量分別為MA、MB（均用字母符號表示，并寫清每個符號表示的物理意義）
（2）滑塊先后通過兩個光電門時的瞬時速度V1=$\frac{L}{△{t}_{1}}$、V2=$\frac{L}{△{t}_{2}}$　（用題中已給或所測的物理量符號來表示）．
（3）在本實驗中，驗證機械能守恒的表達式為：MAgS=$\frac{1}{2}（{M}_{A}+{M}_{B}）（\frac{L}{△{t}_{2}}）^{2}$-$\frac{1}{2}（{M}_{A}+{M}_{B}）（\frac{L}{△{t}_{1}}）^{2}$．（用題中已給或所測的物理量符號來表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

10．驗證機械能守恒定律的方法很多，落體法驗證機械能守恒定律就是其中的一種，圖示是利用透明直尺自由下落和光電計時器來驗證機械能守恒定律的簡易示意圖．當(dāng)有不透光的物體從光電門間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間，所用的光電門傳感器可測得最短時間為0.01ms．將擋光效果好、寬度d=3.8×10-3m的黑色磁帶貼在透明直尺上，現(xiàn)將直尺從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門．一同學(xué)測得各段黑色磁帶通過光電門的時間△ti與圖中所示的高度差△hi，并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進行了處理，結(jié)果如圖所示．（取g=9.8m/s2，表格中M=0.1kg為直尺的質(zhì)量）

 △ti（×10-3s） vi=$\fracgkgmkce{△{t}_{i}}$（m/s）△Eki=$\frac{1}{2}$Mv${\;}_{i}^{2}$$-\frac{1}{2}$Mv${\;}_{1}^{2}$（J）△hi（m） Mghi（J）
 1 1.21 3.14---
 2 1.15 3.30 0.052 0.06 0.059
 3 1.00 3.80 0.229 0.24 0.235
 4 0.95 4.00 0.307 0.32 0.314
 5 0.90 ① ② 0.41 ③
（1）從表格中的數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度是利用vi=$\fracwwyk6aa{△{t}_{i}}$求出的，請你簡要分析該同學(xué)這樣做的理由是：當(dāng)位移很小，時間很短時可以利用平均速度來代替瞬時速度，由于本題中擋光物的尺寸很小，擋光時間很短，因此直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度可以利用vi=$\frac2mkqgou{△{t}_{i}}$求出．
（2）表格中的數(shù)據(jù)①、②、③分別為4.22m/s、0.397J、0.402J．
（3）通過實驗得出的結(jié)論是：在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，機械能守恒．
（4）根據(jù)該實驗，請你判斷下列△Ek-△h圖象中正確的是C．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

17．質(zhì)量為m的小球，從離地面高h(yuǎn)處以速度v0水平拋出（不計空氣阻力），在m、v0、h三個物理量中，物體在空氣中運動的時間由h決定，落地時的速度方向由h、v0決定．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．如圖所示，固定的光滑金屬導(dǎo)軌間距為L=1m，導(dǎo)軌電阻不計，上端a、b間接有阻值為R=1.5Ω的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ=30°，且處在磁感應(yīng)強度大小為B=1T、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中．質(zhì)量為m=0.4kg、電阻為r=0.5Ω的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連后放在導(dǎo)軌上．初始時刻，彈簧恰處于自然長度，導(dǎo)體棒具有沿軌道向上的初速度v0=1m/s．整個運動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸．已知彈簧的勁度系數(shù)為k=10N/m，彈簧的中心軸線與導(dǎo)軌平行．
（1）求初始時刻通過電阻R的電流I的大小和方向；
（2）當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時，速度變?yōu)関=0.8m/s，求此時導(dǎo)體棒的加速度大小a；
（3）導(dǎo)體棒最終靜止時彈簧的彈性勢能為Ep=0.2J，求導(dǎo)體棒從開始運動直到停止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．如圖所示，先后使一矩形線圈以速度v1和v2勻速通過有界勻強磁場區(qū)域，已知v1=2v2，在先后兩種情況下（　�。�
A．通過線圈某截面的電荷量之比q1：q2=1：1
B．線圈中的感應(yīng)電動勢之比為E1：E2=2：1
C．線圈中的感應(yīng)電流之比為I1：I2=2：1
D．線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比為Q1：Q2=1：4

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．一小型宇宙飛船沿人造地球衛(wèi)星的軌道在高空中做勻速圓周運動時，在飛船上沿與飛船運動的相反方向拋出一個質(zhì)量不可忽略的小物體P，則下列說法中正確的有（　　）
A．飛船一定離開原來軌道運動B．P一定離開原來軌道運動
C．火箭運動半徑一定增大D．P運動半徑一定減小

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同步練習(xí)冊答案