18.如圖所示,用長為L的細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動,則下列說法中正確的是( 。
A.小球運動到最高點時所受的向心力不一定等于重力
B.小球在最高點時繩子的拉力不可能為零
C.小球運動到最高點的速率一定大于$\sqrt{gL}$
D.小球經(jīng)過最低點時繩子的拉力一定大于小球重力

分析 小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,由于繩子不能支撐小球,在最高點時,拉力最小為零.在最低點,向心加速度方向向上.分析向心力的來源,利用牛頓第二定律列方程即可解答.

解答 解:A、小球在圓周最高點時,向心力可能為重力,也可能是重力與繩子的合力,取決于小球的瞬時速度的大小,故A正確.
B、小球在圓周最高點時,滿足一定的條件可以使繩子的拉力為零,故B錯誤.
C、小球剛好能在豎直面內(nèi)做圓周運動,則在最高點,恰好由重力提供向心力時,有:mg=m$\frac{{v}^{2}}{L}$,v=$\sqrt{gL}$,故C錯誤.
D、小球在圓周最低點時,具有豎直向上的向心加速度,處于超重狀態(tài),根據(jù)牛頓第二定律得知,拉力一定大于重力,故D正確.
故選:AD

點評 對于圓周運動動力學(xué)問題,重在分析向心力的來源,利用牛頓第二定律列方程分析.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,一個邊緣帶有凹槽的金屬圓環(huán),沿其直徑裝有一根長2L的金屬桿AC,可繞通過圓環(huán)中心的水平軸O轉(zhuǎn)動.將一根質(zhì)量不計的足夠長細(xì)繩一端固定于槽內(nèi)并將繩繞于圓環(huán)槽內(nèi),繩子的另一端懸掛了一個質(zhì)量為m的物體.圓環(huán)的一半處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直環(huán)面向里的勻強(qiáng)磁場中.現(xiàn)將物體由靜止釋放,若金屬圓環(huán)和金屬桿單位長度的電阻均為R.忽略所有摩擦和空氣阻力.
(1)設(shè)某一時刻圓環(huán)轉(zhuǎn)動的角速度為ω0,且OA邊在磁場中,請求出此時金屬桿OA產(chǎn)生電動勢的大。
(2)請求出物體在下落中可達(dá)到的最大速度;
(3)當(dāng)物體下落達(dá)到最大速度后,金屬桿OC段剛要進(jìn)入磁場時,桿的A、O兩端之間電壓多大?

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9.如圖1所示,用一根不可伸長的輕質(zhì)細(xì)線將小球懸掛在天花板上的O點,現(xiàn)將小球拉離平衡位置,使細(xì)線與豎直方向成一夾角(該夾角小于5°)后由靜止釋放.小球的大小和受到的空氣阻力忽略不計.
(1)證明小球的運動是簡諧運動;
(2)由傳感器測得小球偏離平衡位置的位移隨時間變化的規(guī)律如圖2所示,求小球運動過程中的最大速度值.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.一勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直紙面,規(guī)定向里的方向為正,在磁場中有一細(xì)金屬圓環(huán),線圈位于紙面內(nèi),如圖甲所示.現(xiàn)令磁感應(yīng)強(qiáng)度值B隨時間t變化,先按圖乙所示的Oa圖線變化,后來又按bc和cd變化,令E1、E2、E3分別表示這三段變化過程中感應(yīng)電動勢的大小,I1、I2、I3分別表示對應(yīng)的感應(yīng)電流( 。
A.E1>E2,I1沿逆時針方向,I2沿順時針方向
B.E1<E2,I1沿逆時針方向,I2沿順時針方向
C.E1<E2,I2沿順時針方向,I3沿逆時針方向
D.E2=E3,I2沿順時針方向,I3沿順時針方向

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.以下說法中符合史實的是(  )
A.哥白尼通過觀察行星的運動,提出了日心說,認(rèn)為行星以橢圓軌道繞太陽運行
B.開普勒通過對行星運動規(guī)律的研究,總結(jié)出了萬有引力定律
C.卡文迪許利用扭秤裝置測出了萬有引力常量的數(shù)值
D.牛頓將斜面實驗的結(jié)論合理外推,間接證明了自由落體運動是勻變速直線運動

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3.如圖,質(zhì)量為m的小球擱在光滑的斜面上,斜面傾角為α,懸掛小球的細(xì)線處于豎直張緊的狀態(tài),則細(xì)線上的拉力( 。
A.小于mgB.大于mgC.等于mgD.等于零

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10.一列簡諧橫波沿x軸正向傳播,波速為2m/s,波傳到M質(zhì)點時波形如圖所示.從波傳到M質(zhì)點時開始計時,求:

(1)經(jīng)過多長時間,平衡位置在x=11m處的P質(zhì)點第一次沿y軸負(fù)向通過平衡位置?
(2)當(dāng)P質(zhì)點通過的總路程為2.5m時,X=8m處的N質(zhì)點通過多少路程?

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7.如圖,光滑平面上一質(zhì)點以速度v通過原點O,v與x軸正方向成α角,與此同時對質(zhì)點加上沿x軸正方向的恒力Fx和沿y軸正方向的恒力Fy,下列說法正確的是(  )
A.質(zhì)點一定做曲線運動
B.質(zhì)點不可能做直線運動
C.如果Fy>Fx,質(zhì)點向y軸一側(cè)做曲線運動
D.如果Fx>Fycotα,質(zhì)點向x軸一側(cè)做曲線運動

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8.如圖所示,質(zhì)量為m1的木塊在質(zhì)量為m2的長木板上向右滑行,木塊同時受到向右的拉力F的作用,長木板處于靜止?fàn)顟B(tài),已知木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ1,木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2,則( 。
A.木塊受到木板的摩擦力的大小等于F
B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m1+m2)g
C.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1m1g
D.無論怎樣改變F的大小,木板都不可能運動

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