题目内容
11.如图所示,细杆的一端与小球相连,可绕过O点的水平轴自由转动,细杆长0.5m,小球质量为3.0kg,现给小球一初速度使它做圆周运动,若小球通过轨道最低点a处的速度为va=4m/s,通过轨道最高点b处的速度为vb=2m/s,取g=10m/s2,则小球通过最低点和最高点时对细杆作用力的情况是( )A. | a处为拉力,方向竖直向下,大小为66N | |
B. | a处为压力,方向竖直向上,大小为66N | |
C. | b处为拉力,方向竖直向上,大小为6N | |
D. | b处为压力,方向竖直向下,大小为6N |
分析 在最高点和最低点,小球靠重力和杆子作用力的合力提供圆周运动的向心力,根据合力提供向心力判断杆子的作用力的大小和方向.
解答 解:在最低点,杆子一定表现为拉力,有:F-mg=m$\frac{{v}_{a}^{2}}{r}$,
则:F=mg+m$\frac{{v}_{a}^{2}}{r}$=126N,方向向上,根据牛顿第三定律可知对杆的作用力向下,大小为126N,故AB错误;
C、在最高点,有:mg+F=m$\frac{{v}_{b}^{2}}{r}$,
则:F=m$\frac{{v}_{b}^{2}}{r}$-mg=$3×\frac{4}{0.5}$N=6N.所以杆子表现为支持力,方向向上,大小为6N,根据牛顿第三定律可知对杆的作用力向下,为压力,大小为6N,故C错误,D正确,
故选:D
点评 解决本题的关键知道杆子既可以表现为拉力,也可以表现为支持力,做圆周运动时,在最高点和最低点,靠重力和杆子的作用力的合力提供圆周运动的向心力.
练习册系列答案
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2.如图所示,在真空中,ab、cd是圆O的两条直径,在a、b两点分别固定有等量带正电的点电荷Q,下列说法正确的是( )
A. | c、d两点的电场强度相同,电势也相同 | |
B. | c、d两点的电场强度不同,电势也不同 | |
C. | 将一个正试探电荷从c点移动到d点,电场力做功为零 | |
D. | 一个正试探电荷在c点的电势能大于它在d点的电势能 |
19.关于物体做曲线运动的以下说法不正确的是( )
A. | 做平抛运动的物体,其加速度一定恒定不变 | |
B. | 物体受到的力不为恒力,物体一定做曲线运动 | |
C. | 做变速运动的物体轨迹一定是曲线 | |
D. | 初速度不为零,且受到初速度方向不在同一条直线上的外力作用,物体一定做曲线运动 |
6.如图,两个质量均为 m 的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴 OO′的距离为l,b与转轴的距离为2l.木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的 k 倍,重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕轴缓慢地加速转动,用ω 表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )
A. | a一定比b先开始滑动 | |
B. | a、b所受的摩擦力始终相等 | |
C. | ω=$\sqrt{\frac{kg}{2l}}$是b开始滑动的临界角速度 | |
D. | 当ω=$\sqrt{\frac{2kg}{3l}}$时,a所受摩擦力的大小为$\frac{kmg}{3}$ |
16.如图所示,一质量为m=1.0kg的物体从半径为R=2.0m的圆弧的A端,在拉力作用下沿圆弧缓慢运动到B端(圆弧AB在竖直平面内).拉力F大小不变始终为10N,方向始终与物体在该点的切线成37°角.圆弧所对应的圆心角为60°,BO边为竖直方向.(g取10m/s2)则这一过程中( )
A. | 拉力F做的功为16.75J | |
B. | 重力G做的功为10J | |
C. | 圆弧面对物体的支持力FN做的功为零 | |
D. | 物体克服圆弧面的摩擦力Ff做功6.75J |
3.下列说法中正确的是( )
A. | 两分子间的距离从r0处逐渐增大,分子间表现出的引力逐渐减小 | |
B. | 从水里逸出的水分子数目与撞回水里的水分子数之差越大,水面上方的空气越潮湿 | |
C. | 理想气体向真空中自由膨胀时,压强减小,同时从外界吸热 | |
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1.图甲是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图,点P是他的重心位置.图乙是根据力传感器采集到的数据作出的力-时间图线.两图中a~g各点均对应,其中有几个点在图甲中没有画出.g取10m/s2.根据图象分析可知( )
A. | 此人的重力为750N | B. | b点是此人下蹲至最低点的位置 | ||
C. | 此人在f点的加速度等于零 | D. | 此人在d点的加速度等于20m/s2 |