13．如圖，支架質(zhì)量為M，置于水平地面上．軸O處有一長(zhǎng)為L(zhǎng)的桿（質(zhì)量不計(jì)），桿的另一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球．使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，支架保持靜止．若小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)支架對(duì)地面的壓力恰好為0，求，小球通過最高點(diǎn)速度的大小？

分析 小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，恰好支架對(duì)地面無壓力為零，說明桿對(duì)支架的拉力為Mg，則桿對(duì)小球的作用力為Mg，根據(jù)合外力提供小球圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，根據(jù)牛頓第二定律列式求解小球通過最高點(diǎn)的速度．

解答 解：設(shè)小球通過最高點(diǎn)時(shí)，桿子的拉力大小為F，小球速度為v，
以M為研究對(duì)象，支架對(duì)地面無壓力為零，則F=Mg…①
以m為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得：F+mg=m$\frac{{v}^{2}}{L}$…②
由①②解得 v=$\sqrt{\frac{（M+m）gL}{m}}$
答：小球通過最高點(diǎn)速度的大小為$\sqrt{\frac{（M+m）gL}{m}}$．

點(diǎn)評(píng) 此題關(guān)鍵正確分析小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力來源，并根據(jù)向心力公式和牛頓第二定律公式列式求解．

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

3．根據(jù)前人研究的成果，火星和地球沿著各自的橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行，根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律以及能量方面的相關(guān)知識(shí)可以判定下屬選項(xiàng)正確的是：（已知行星引力勢(shì)能的表達(dá)式為EP=-$\frac{GMm}{r}$，其中M和m分別為太陽(yáng)和行星的質(zhì)量，r為太陽(yáng)和行星之間的距離），（　　）
A．太陽(yáng)位于火星運(yùn)行軌道的中心
B．當(dāng)它們由各自的近日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)，它們（與太陽(yáng)組成的系統(tǒng)）的引力勢(shì)能都要增大
C．當(dāng)它們由各自的近日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能都要減小，所以它們（與太陽(yáng)組成的系統(tǒng)）的機(jī)械能也要減小
D．如果采用理想化模型法將兩個(gè)行星的運(yùn)動(dòng)軌跡看成正圓的話，它們運(yùn)行時(shí)各自的向心加速度一定相同

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．如圖所示，兩梯形木塊A、B疊放在水平地面上，A、B之間的接觸面光滑傾斜．連接A與天花板之間的細(xì)繩沿豎直方向．關(guān)于兩木塊的受力，下列說法正確的（　�。�
A．木塊A受二個(gè)力作用
B．木塊A可能受四個(gè)力作用
C．木塊B可能受到地面的摩擦力作用
D．B受到地面的支持力一定等于木塊B的重力

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．總質(zhì)量為24kg的探空氣球以2m/s的速度勻速上升，升到150m高空時(shí)從氣球上落下一個(gè)質(zhì)量為4kg的小物體．若氣球的體積保持不變，空氣對(duì)氣球和小物體的阻力忽略不計(jì)，從小物體離開氣球時(shí)算起，5s末氣球和小物體離地面的高度分別為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．下列單位：①m；②N；③s；④J；⑤m/s；⑥m/s2；⑦kg中，屬于國(guó)際單位制的基本單位的是（　�。�
A．①③B．都是C．①③⑦D．只有⑥不是

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．某同學(xué)在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)測(cè)量結(jié)果在白紙上畫出如圖1所示的圖，其中O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)．

（1）圖中的F是F1和F2的合力的理論值；F′是F1和F2的合力的實(shí)際測(cè)量值．
（2）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是B（填字母代號(hào)）
A．理想實(shí)驗(yàn)法   B．等效替代法
C．控制變量法     D．建立物理模型法
（3）有同學(xué)利用如圖2的裝置來驗(yàn)證力的平行四邊形定則：在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個(gè)光滑的滑輪A和B，將繩子打一個(gè)結(jié)點(diǎn)O，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量相等，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，根據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)讀出三根繩子的拉力TOA、TOB和TOC，改變鉤碼個(gè)數(shù)，實(shí)驗(yàn)不能完成的是A
A．鉤碼的個(gè)數(shù)N1=N2=2，N3=4
B．鉤碼的個(gè)數(shù)N1=N3=3，N2=4
C．鉤碼的個(gè)數(shù)N1=N2=N3=4
D．鉤碼的個(gè)數(shù)N1=3，N2=4，N3=5．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：
A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上；
C．用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量；
D．先釋放紙帶，再接通電源，打出一條紙帶；
E．用秒表測(cè)出重錘下落的時(shí)間；
F．測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；
G．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能．
其中沒必要進(jìn)行的步驟是CE（填選項(xiàng)）；其中操作錯(cuò)誤的步驟是BD（填選項(xiàng)）．
（2）在實(shí)驗(yàn)中，重錘的質(zhì)量 m=1kg，重錘自由下落得到如圖所示的紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為 0.04s．那么從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下起點(diǎn) P 到打下 B 點(diǎn)的過程中，物體重力勢(shì)能的減少量△Ep=2.28 J，此過程中物體動(dòng)能的增加量△Ek=2.26 J．（取g=9.8m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（3）用v表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度，h表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)到P點(diǎn)的距離，以$\frac{{v}^{2}}{2}$為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出$\frac{{v}^{2}}{2}$-h的圖線，若圖線的斜率等于某個(gè)物理量的數(shù)值時(shí)，說明重物下落過程中機(jī)械能守恒，該物理量是當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．如圖所示，光滑桿上套有一質(zhì)量為M的小環(huán)，長(zhǎng)L的細(xì)線一端系在環(huán)上另一端系一質(zhì)量為m的小球，細(xì)線與豎直方向夾角為θ，開始系統(tǒng)由靜止釋放小球，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，小環(huán)的位移多大（　　）
A．$\frac{m}{M}$LB．$\frac{M}{M+m}$LsinθC．$\frac{m}{M}$LsinθD．$\frac{m}{M+m}$Lsinθ

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．質(zhì)量為2kg的物體，同時(shí)受到3N和4N的兩個(gè)共點(diǎn)力的作用，則物體的加速度不可能是（　　）
A．0.5m/s2B．2.5m/s2C．2m/s2D．4m/s2

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