题目内容
17.如图甲所示,轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动.小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为FN,小球在最高点的速度大小为v,其FN-v2图象如图乙所示.则( )A. | 小球的质量为$\frac{aR}{b}$ | |
B. | 当地的重力加速度大小为$\frac{b}{R}$ | |
C. | v2=c时,在最高点杆对小球的弹力方向向下 | |
D. | v2=2b时,在最高点杆对小球的弹力大小为2a |
分析 (1)在最高点,若v=0,则N=mg=a;若N=0,则mg=m$\frac{b}{R}$,联立即可求得小球质量和当地的重力加速度大小;
(2)由图可知:当v2<b时,杆对小球弹力方向向上,当v2>b时,杆对小球弹力方向向下;
(3)若c=2b.根据向心力公式即可求解.
解答 解:A、B、在最高点,若v=0,则N=mg=a;
若N=0,由图知:v2=b,则有mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$=m$\frac{b}{R}$,解得g=$\frac{b}{R}$,m=$\frac{a}{b}$R,故AB正确;
C、由图可知:当v2<b时,杆对小球弹力方向向上,当v2>b时,杆对小球弹力方向向下,所以当v2=c时,杆对小球弹力方向向下,故C正确;
D、若v2=2b.则N+mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$=$\frac{2b}{R}$,解得N=mg,即小球受到的弹力与重力大小相等,故D错误.
故选:ABC
点评 本题主要考查了圆周运动向心力公式的直接应用,要求同学们能根据图象获取有效信息,难度适中.
练习册系列答案
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A. | 2.5m/s2 | B. | 5.0m/s2 | C. | 7.5m/s2 | D. | 10m/s2 |
2.某舰载机落在静止的航空母舰上时,经测其初速度大小为v0=60m/s,落地后打开减速系统,产生的加速度大小为a=20m/s2,假设舰载机在甲板上的运动可以看成匀减速直线运动,则舰载机在落地后10s内的位移为( )
A. | 400 | B. | 180m | C. | 90m | D. | 300m |
9.如图为伽利略的理想斜面实验,装置为两个对接的斜面,让小球由左边的斜面滑下使其滚下右边的斜面,然后改变右边斜面的倾角重复操作,利用曝光频率一定的相机拍下了小球在运动过程中的图片,则( )
A. | 该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的依据,因此牛顿第一定律是实验定律 | |
B. | 由图可知小球在右侧的斜面上的速度逐渐减小,因此证实了“物体的运动需要力维持” | |
C. | 当右侧的斜面水平时,小球几乎做匀速直线运动,说明“如果没有外力的作用,小球将在水平面上永远运动下去” | |
D. | 如果没有摩擦,小球在右边的斜面上将运动到比左边释放点的高度略低 |
7.下列描述的是时刻的是( )
A. | 每天早晨8::00上课 | B. | 一节课45min | ||
C. | 3秒内 | D. | 第3秒内 |