题目内容
8.如图所示,一个质量m=0.5kg的小球在细绳牵引下在竖直平面内做匀速圆周运动,已知细绳长度L=0.4m,求:(g取10m/s2)(1)当小球在圆上最高点V=4m/s时,细绳的拉力是多少?
(2)当小球在圆上最低点V=4$\sqrt{2}$m/s时,细线的拉力是多少?
分析 (1)最高点时重力和杆的作用力充当向心力,根据牛顿第二定律可求得拉力大小;
(2)在最低点时,绳子的拉力和重力的作用力充当向心力,根据牛顿第二定律可求得拉力的大小.
解答 解:(1)在最高点时重力和杆的作用充当向心力,则有:
F+mg=m$\frac{{v}^{2}}{L}$
解得:F=0.5×$\frac{16}{0.4}$--0.5×10=15N;
故拉力的大小为15N,方向竖直向下;
(2)在最低点时,向外力向上,则有:
F-mg=m$\frac{{v}_{1}^{2}}{L}$
解得:F=0.5×10+0.5×$\frac{32}{0.4}$=45N;
答:(1)当小球在圆上最高点V=4m/s时,细绳的拉力是15N;
(2)当小球在圆上最低点V=4$\sqrt{2}$m/s时,细线的拉力是45N.
点评 本题考查牛顿第二定律在圆周运动中的应用,要注意明确绳子在最高点只能提供向下的拉力,因此最高点时合外力一定大于等于物体的重力,即物体在最高点具有临界速度,小于临界速度时,物体将不能通过最高点.
练习册系列答案
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A. | 恒力F大小为21N | |
B. | 物块与斜面间的动摩擦因数为0.6 | |
C. | 有恒力F时,小物块在上升过程机械能的减少量较小 | |
D. | 有恒力F时,小物块在上升过程产生的热量较少 |
3.如图所示,球网高出桌面H,网到桌边的距离为L,某人在训练中,从左侧$\frac{L}{2}$处将球沿垂直于网的方向水平击出,球恰好通过网的上沿落到右侧桌边缘.设乒乓球运动为平抛运动,则( )
A. | 击球点的高度与网的高度之比为9:8 | |
B. | 击球点的高度与网的高度之比为3:2 | |
C. | 球在网的左两侧运动的速度变化量之比为1:3 | |
D. | 球在网的左两侧运动的速度变化量之比为1:2 |
13.质点做直线运动的v-t图象如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前5s内平均速度的大小和方向分别为( )
A. | 0.25m/s 向右 | B. | 0.25m/s 向左 | C. | 0.2m/s 向右 | D. | 0.2m/s 向左 |
20.如图所示,水平传送带AB距离地面的高度为h,以恒定速率v0顺时针运行.甲、乙两滑块(视为质点)之间夹着一个压缩轻弹簧(长度不计),在AB的正中间位置轻放它们时,弹簧立即弹开,两滑块以相同的速率分别向左、右运动.下列判断正确的是( )
A. | 甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧,且距释放点的水平距离一定相等 | |
B. | 甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧,但距释放点的水平距离可能不相等 | |
C. | 甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧,但距释放点的水平距离一定不相等 | |
D. | 甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧,且距释放点的水平距离可能相等 |
17.如图1所示,水平木板上有质量m=2.0kg的物块,受到随时间t变化的水平拉力F作用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小,如图2所示.取重力加速度g=10m/s2,下列判断正确的是( )
A. | 5 s内拉力对物块做功为零 | |
B. | 4 s末物块所受合力大小为4.0 N | |
C. | 物块与木板之间的动摩擦因数为0.15 | |
D. | 6s-9s内物体的加速度为2.0 m/s2 |