20.如圖所示,用長為L的細繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,則下列說法中正確的是( 。
A.小球在圓周最高點時所受的向心力一定為重力
B.若小球剛好能在豎直平面內(nèi)做圓周運動,則其在最高點的速率為$\sqrt{gL}$
C.小球過最低點時繩子的拉力有可能小于小球重力
D.小球在最低點時的細繩拉力與小球在最高點時細繩拉力的差為6mg

分析 細線拉著小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,在最高點和最低點,沿半徑方向上的合力提供向心力,在最高點速度為不為0,取決于在最高點的速度.

解答 解:A、在最高點若速度比較大,則有F+mg=$m\frac{{v}^{2}}{L}$.所以向心力不一定由重力提供.故A錯誤.
B、當在最高點速度v=$\sqrt{gL}$,此時F=0,重力提供向心力.此時的速度是物體做圓周運動在最高點的最小速度.故B正確.
C、在最低點有:F-mg=$m\frac{{V}^{2}}{L}$,拉力一定大于重力.故C錯誤.
D、小球從A點運動到B點,由機械能守恒定律有:
2mgL=$\frac{1}{2}$mV2-$\frac{1}{2}$mv2
解得:V=$\sqrt{\frac{5mgL+FL}{m}}$;
小球在B點時根據(jù)牛頓第二定律有:
T-mg=m$\frac{m{V}^{2}}{L}$
代入V解得:T=6mg+F
即小球在最低點時的細繩拉力與小球在最高點時細繩拉力的差為6mg.故D正確.
故選:BD

點評 解決本題的關(guān)鍵知道豎直平面內(nèi)圓周運動最高點和最低點,沿半徑方向上的合力提供向心力.以及繩子拉著小球在豎直平面內(nèi)運動,在最高點的臨界情況是拉力為0時,重力提供向心力,$mg=m\frac{{v}^{2}}{l}$,v=$\sqrt{gl}$為最高點的最小速度.

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

10.下列說法中和物理學(xué)史不相符的有(  )
A.法國物理學(xué)家?guī)靵隼门よ覍嶒灠l(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律--庫侖定律
B.英國物理學(xué)家法拉第引入了電場概念,并提出用電場線表示電場
C.美國物理學(xué)家密立根通過油滴實驗精確測定了元電荷e電荷量
D.卡文迪許通過風(fēng)箏實驗驗證閃電是放電的一種形式,把天電與地電統(tǒng)一起來,并發(fā)明避雷針

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.有一種大型器械,它是一個圓形大容器,筒壁豎直,游客進入容器后緊靠筒壁站立,當圓筒開始轉(zhuǎn)動后,轉(zhuǎn)速增大到一定程度時,突然地板塌落,然而游客卻發(fā)現(xiàn)自己沒有落下去,這是因為(  )
A.游客處于超重狀態(tài)B.游客處于失重狀態(tài)
C.游客受到的摩擦力大于重力D.筒壁對游客的彈力提供向心力

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.如圖所示為一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖,在t=0.5s時,質(zhì)點P恰好第二次到達波谷,則以下判斷中正確的是(  )
A.該波沿x軸負方向傳播的波速大小為10m/s
B.如果x=5m處就是波源,則波源起振的方向沿y軸正方向
C.t=0.4s時,質(zhì)點Q第一次到達波谷
D.當質(zhì)點P恰好第二次到達波谷時,質(zhì)點Q正在平衡位置處
E.當質(zhì)點Q在波谷時,質(zhì)點P一定在波峰處

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

15.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,
(1)有如下器材:A.打點計時器;B.低壓交流電源(附導(dǎo)線);C.天平(附砝碼);D.鐵架臺(附夾子);E.重錘(附夾子);F.紙帶;G.秒表,H復(fù)寫紙. 其中不必要的有C、G;還缺少的是毫米刻度尺
(2)若實驗中所用重物質(zhì)量m=2kg,打點紙帶如圖1所示,打點時間間隔為0.02s,則記錄B點時,重物速度vB=0.590m/s,重物動能Ek=0.348J;從開始下落起至B點,重物的重力勢能減小量是0.351J,(結(jié)果保留三位有效數(shù)字,g取9.8m/s2

(3)如圖2所示的曲線是一同學(xué)做“研究平拋物體的運動”實驗時畫出的小球做平拋運動的部分軌跡,他在運動軌跡上任取水平位移相等的A、B、C三點,測得△s=0.2m,又測得豎直高度分別為h1=0.1m,h2=0.2m,根據(jù)以上數(shù)據(jù),可求出小球拋出時的初速度為2m/s.(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.遠距離運輸雞蛋,為減少顛簸引起的破裂損失,通常將雞蛋放置在如圖所示的泡沫槽內(nèi).設(shè)一只雞蛋質(zhì)量為m,蛋殼能承受最大壓力是F0,已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間,為保證汽車在水平路面行駛時雞蛋不致于損壞,汽車的剎車加速度不能超過( 。
A.$\frac{{F}_{0}}{m}$-gB.g+$\frac{{F}_{0}}{m}$C.$\sqrt{(\frac{{F}_{0}}{m})^{2}-{g}^{2}}$D.$\sqrt{(\frac{{F}_{0}}{m})^{2}+{g}^{2}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示的是甲、乙、丙三個電源的U-I圖線,甲和丙兩圖線平行,下列判斷正確的是( 。 
A.甲電源的電動勢比乙的電動勢大
B.甲電源的內(nèi)阻比丙電源的內(nèi)阻大
C.甲電源內(nèi)阻最大,丙電源內(nèi)阻最小
D.乙電源的電動勢和內(nèi)阻都比丙電源的大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.如圖甲為一豎直固定的光滑圓環(huán)軌道,小球由軌道的最低點以初速度v0沿圓環(huán)軌道做圓周運動.忽略空氣阻力,用壓力傳感器測得小球?qū)壍赖膲毫﹄S時間t的變化關(guān)系如圖乙所示(取軌道最低點為零勢能面、重力加速度為g).則可以求出(  )
A.圓環(huán)軌道的半徑R=$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{5g}$
B.小球的質(zhì)量m=$\frac{{F}_{m}}{g}$
C.小球在軌道最低點的動能Ek=$\frac{{F}_{m}{{v}_{0}}^{2}}{12g}$
D.小球在軌道最低點的機械能E=$\frac{{F}_{m}{{v}_{0}}^{2}}{6g}$

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

6.由功率速度關(guān)系式知,汽車、火車等交通工具和各種起重機械,當發(fā)動機的功率P一定時,牽引力F與速度v成反比,要增大牽引力,就要減小速度.

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