18．如圖所示，長l=0.4m的輕桿，一端固定于O點，另一端固定有質(zhì)量m=2kg的小球，小球繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動．
求：（1）當(dāng)小球以多大速度通過最高點時，桿恰好不受力；
（2）當(dāng)小球以速度v=4m/s通過最高點時，球?qū)U的作用力大小及方向．

分析 小球通過最高點時，由重力和桿對小球的作用力的合力提供向心力，以小球為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律求解．

解答 解：（1）當(dāng)桿恰好不受力時，重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：
$\frac{{m{v^2}}}{L}=mg$
故v=2m/s
（2）當(dāng)小球以速度v=4m/s通過最高點時，有：${F_n}=\frac{{m{v^2}}}{L}=80N$
根據(jù)牛頓第二定律，對小球進行受力分析有：Fn=mg+F=80N，
故F=60N，方向豎直向下．
答：（1）當(dāng)小球以2m/s速度通過最高點時，桿恰好不受力；
（2）當(dāng)小球以速度v=4m/s通過最高點時，球?qū)U的作用力大小是60N，方向是豎直向下．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道“桿模型”中拉力與支持力的臨界速度，分析物體受力，確定向心力的來源，再運用牛頓第二定律求解．

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

11．與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的現(xiàn)象是（　�。�
A．天然放射現(xiàn)象B．光電效應(yīng)現(xiàn)象C．電離現(xiàn)象D．α 粒子散射現(xiàn)象

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

12．寫出你所知道的傳感器：溫度傳感器；光傳感器、聲音傳感器、壓力傳感器．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．如圖所示，用一根長l=0.9m的不可伸長的絕緣細(xì)線，一端栓一個質(zhì)量m=0.1kg、帶電量q=-10-4C的小球，另一端固定在O點．現(xiàn)在最低點A給小球一個沿水平方向、大小為6m/s的速度v，若要使小球能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動，還需在豎直方向上加一個勻強電場，（g=10m/s2）
（1）試問：其電場方向如何？
（2）求出電場強度大小的范圍．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．如圖所示，兩個固定的等量異種電荷，在它們連線的垂直平分線上有a、b、c三點，則（　　）
A．a點的電場強度比b點的電場強度大
B．a、b兩點場強方向相同
C．a、b、c三點電勢都相等
D．帶電粒子（不計重力）在a點無初速釋放，則它將在a、b連線上運動

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．一臺直流電動機額定電壓為100V，正常工作時電流為20A，線圈內(nèi)阻為0.5Ω，那么在1min內(nèi)（　　）
A．電動機線圈產(chǎn)生的熱量為1.2×105 J
B．電動機消耗的電能為1.2×105 J
C．電動機的機械功率大于1.8×103 W
D．電源輸入給電動機的功率為2.0 kW

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．水平軌道AB，在B點處與半徑R=300m的光滑弧形軌道BC相切，一個質(zhì)量為0.99kg的木塊靜止于B處．現(xiàn)有一顆質(zhì)量為10g的子彈以500m/s的水平速度從左邊射入木塊且未穿出，如圖所示．已知木塊與該水平軌道AB的動摩擦因數(shù)μ=0.5（cos5°=0.996；g取10m/s2）．試求：
（1）子彈射入木塊后的共同速度．
（2）木塊需經(jīng)多長時間停止運動？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．某同學(xué)做描繪小燈泡（額定電壓為3.8V，額定電流為0.32A）的伏安特性曲線實驗，實驗給定的實驗器材如下：（本實驗要求小燈泡的電壓從零開始調(diào)至額定電壓）
直流電源的電動勢為4V，內(nèi)阻不計
電壓表V（量程4V，內(nèi)阻約為5kΩ）
電流表A1（量程0.6A，內(nèi)阻約為4Ω）
電流表A2（量程3A，內(nèi)阻約為1Ω）
滑動變阻器R1（0到1000Ω，0.5A）
滑動變阻器R2（0到10Ω，2A）
開關(guān)、導(dǎo)線若干．

（1）若該同學(xué)誤將電流表和電壓表接成如圖甲所示的電路，其他部分連接正確，接通電源后，以下說法正確的是B
A．小燈泡將發(fā)光    B．小燈泡將不亮     C．電壓表會燒壞    D．電流表將會燒壞
（2）下列關(guān)于該實驗的說法，正確的是AC
A．實驗電路應(yīng)選擇圖乙中的電路圖（a）
B．電流表應(yīng)選用A2
C．滑動變阻器應(yīng)該選用R2
D．若采用如圖乙（b）所示電路圖，實驗前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于最右端
（3）該同學(xué)按照正確的電路圖和正確的實驗步驟，描出的伏安特性曲線如圖丙所示，從圖中可知小燈泡的阻值隨小燈泡兩端的電壓的增大而增大（填增大、減小、先增大后減小、先減小后增大），當(dāng)給小燈泡加額定電壓3.2V時，此時小燈泡的發(fā)熱功率為0.96W（結(jié)果取2位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．如圖所示的電路中，R1，R2，R3，R4皆為定值電阻，R5為可變電阻，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r．閉合開關(guān)，當(dāng)R5的滑片向圖中a端移動時，下列說法正確的是（　�。�
A．電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小，電容器帶電量不變
B．電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變小，電容器帶電量變大
C．電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大，電容器帶電量變小
D．電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小，電容器帶電量變大

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