5.如圖所示,桿長(zhǎng)為L(zhǎng),球的質(zhì)量為m,桿與球在豎直平面內(nèi)繞軸O自由轉(zhuǎn)動(dòng),已知在最高點(diǎn)處,桿對(duì)球的彈力大小為F=$\frac{mg}{2}$,此時(shí)小球的瞬時(shí)速度大小可能是( 。
A.$\sqrt{\frac{gL}{2}}$B.$\sqrt{gL}$C.$\sqrt{\frac{3gL}{2}}$D.$\sqrt{2gL}$

分析 由題:桿在高點(diǎn)處,球的重力與桿的彈力的合力提供球的向心力,桿對(duì)球的彈力大小為$\frac{1}{2}mg$,由于F<mg,其方向可能向上,也可能向下.根據(jù)牛頓第二定律列方程求解速度.

解答 解:桿在高點(diǎn)處,球的重力與桿的彈力的合力提供球的向心力,根據(jù)牛頓第二定律,
(1)若F向上,則mg-F=m$\frac{{v}^{2}}{L}$ 解得:v=$\sqrt{\frac{gL}{2}}$
(2)若F向下,則mg+F=m $\frac{{v}^{2}}{L}$解得:v=$\sqrt{\frac{3gL}{2}}$
故選:AC

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng),輕桿與輕繩模型不同,在最高點(diǎn)時(shí),繩對(duì)物體只有向下的拉力,而桿對(duì)物體可能施加向下拉力,也可能施加向上的支持力.

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:多選題

15.一列簡(jiǎn)諧橫波,在t=0.4s時(shí)刻的圖象如圖甲所示,波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示,則以下說(shuō)法正確的是( 。
A.這列波沿x軸負(fù)向傳播
B.這列波的波速是25m/s
C.質(zhì)點(diǎn)P將比質(zhì)點(diǎn)Q先回到平衡位置
D.從t=0.4s開始,緊接著的△t=0.4s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為4m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

16.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究物體的加速度與所受重力的關(guān)系,圖乙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)描出的點(diǎn)跡,結(jié)果跟教材中的結(jié)論不完全一致.該實(shí)驗(yàn)小組在對(duì)這種結(jié)果的原因分析如下.

(1)當(dāng)F=0時(shí),小車的加速度不為0的可能原因是B
A.小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂桶和砂的質(zhì)量
B.在平衡摩擦力時(shí)將木板右端墊得過(guò)高
C.沒(méi)有平衡摩擦力或者平衡摩擦力時(shí)講木板右端墊得過(guò)低
(2)當(dāng)F較大時(shí),軌跡變彎曲,a-F圖形不再是線性關(guān)系的可能原因是A
A.砂桶和砂的質(zhì)量過(guò)大,不滿足砂桶和砂的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)條件
B.小車與軌道之間存在摩擦
C.測(cè)量小車的質(zhì)量或者加速度時(shí)的偶然誤差過(guò)大.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.進(jìn)入新世紀(jì),隨著航天技術(shù)飛速發(fā)展,風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星相繼升空,我國(guó)在氣象監(jiān)測(cè)和遙感領(lǐng)域有了突破性進(jìn)展.風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星是極地衛(wèi)星,周期為12h;風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星,周期為24h,與風(fēng)云一號(hào)相比,風(fēng)云二號(hào)( 。
A.距地面較遠(yuǎn)B.角速度較大
C.線速度較大D.受到地球的萬(wàn)有引力較大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

20.關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( 。
A.以一定的速度阿靜物體水平拋出,如果物體只受重力作用,則物體所做的運(yùn)動(dòng)是平拋運(yùn)動(dòng)
B.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體,初速度越大,在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng)
C.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體,水平方向上運(yùn)動(dòng)的距離只與物體拋出的豎直高度有關(guān)系
D.在某一傾角固定的斜面上的某一點(diǎn),以不同的初速度水平拋出的物體,落到斜面上時(shí)的速度方向也不相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

10.如圖所示,水平地面上有一個(gè)大坑,其豎直截面為半圓.a(chǎn)b為沿是方向的直徑.若在a點(diǎn)以初速度10m/s沿ab方向拋出一小球,小球會(huì)擊中坑壁上的c點(diǎn).已知c點(diǎn)與a、b兩點(diǎn)所在的水平地面的距離為5m,求圓的半徑.(g取10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

17.在《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》的實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)保證小車質(zhì)量不變時(shí),研究小車加速度和拉力的關(guān)系,不同實(shí)驗(yàn)小組得到的圖象如圖所示.

(1)甲實(shí)驗(yàn)小組在平衡摩擦力操作中,緩慢抬起長(zhǎng)木板一端,直到小車開始下滑為止.這樣對(duì)應(yīng)的圖象可能為A.
(2)為了對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),乙實(shí)驗(yàn)小組實(shí)驗(yàn)開始前,把6只鉤碼放入小車中,并且稱量出小車和鉤碼的總質(zhì)量.實(shí)驗(yàn)時(shí)依次把鉤碼由小車移出掛在細(xì)線末端,以增加小車受到的拉力.與本操作相關(guān)的選項(xiàng)是C.實(shí)施這樣的操作后,圖象的變化情況是:圖象將變成直線.
(3)丙實(shí)驗(yàn)小組按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),獲得一條紙帶,每隔4個(gè)點(diǎn)選一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),并進(jìn)行了標(biāo)記.但不小心將紙帶撕碎,只剩下兩個(gè)片段,如圖所示,據(jù)此可以算出加速度為0.3m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

14.如圖所示,粗糙斜面體b的質(zhì)量為M,放在粗糙的水平地面上.質(zhì)量為m的滑塊a以一定初速度沿著斜面向上滑,然后又返回,整個(gè)過(guò)程中b相對(duì)地面沒(méi)有移動(dòng).則在此過(guò)程中( 。
A.地面對(duì)b摩擦力一直向左
B.地面對(duì)b的摩擦力方向先向左后向右
C.地面對(duì)b的支持力始終大于(M+m)g
D.地面對(duì)b的支持力先大于(M+m)g后小于(M+m)g

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

15.圖(甲)是演示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的裝置,它由一根較長(zhǎng)的細(xì)線和較小的沙漏組成.當(dāng)沙漏擺動(dòng)時(shí),漏斗中的細(xì)沙均勻流出,同時(shí)勻速拉出沙漏正下方的木板,漏出的細(xì)沙在板上會(huì)形成一條曲線,這條曲線可以理解為沙漏擺動(dòng)的振動(dòng)圖象.圖(乙)是同一個(gè)沙漏分別在兩塊木板上形成的曲線(圖中的虛線表示).

(1)圖(乙)的P處堆積的細(xì)沙比Q處多(選填“多”、“少”或“一樣多”).
(2)經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)圖(乙)中OB=O′B′,若木板1的移動(dòng)速度v1=3m/s,則木板2的移動(dòng)速度v2=4m/s.

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