题目内容

【题目】如图所示,光滑斜面与水平面成α角,斜面上一根长为l=0.30m的轻杆,一端系住质量为0.2kg的小球,另一端可绕O点在斜面内转动,先将轻杆拉至水平位置,然后给小球一沿着斜面并与轻杆垂直的初速度v0=3m/s,取g=10m/s2 , 则( )

A.此时小球的加速度大小为 m/s2
B.小球到达最高点时,杆对其的弹力沿斜面向下
C.若增大v0 , 小球达到最高点时杆子对小球的弹力一定增大
D.若增大v0 , 小球达到最高点时杆子对小球的弹力可能减小

【答案】B,C
【解析】解:A、小球做变速圆周运动,在初位置加速度不指向圆心,将其分解:

切向加速度为:

向心加速度为:

根据平行四边形定则知,小球此时的加速度为:a= m/s2,A不符合题意.

B、从开始到最高点过程,根据动能定理,有:﹣mglsinα= ,解得:v1= ,考虑临界情况,如果没有杆的弹力,重力的平行斜面分力提供向心力,有: ,可以得到v2小于v1,说明杆在最高点对球是拉力,B符合题意.

CD、在最高点时,轻杆对小球的弹力是拉力,故:F+mgsinα= ,如果初速度增大,则最高点速度也增加,故拉力F一定增加,C符合题意,D不符合题意.

所以答案是:BC.
【考点精析】关于本题考查的向心力和动能定理的综合应用,需要了解向心力总是指向圆心,产生向心加速度,向心力只改变线速度的方向,不改变速度的大小;向心力是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时,千万不可在物体受力之外再添加一个向心力;应用动能定理只考虑初、末状态,没有守恒条件的限制,也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用时间的动力学问题,都可以用动能定理分析和解答,而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷才能得出正确答案.

练习册系列答案
相关题目

【题目】如图甲为用等效代替法“验证力的平行四边形定则”的实验装置图

1本实验中“等效代替”的含义是________

A橡皮筋可以用细绳替代

B左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果

C右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果

D两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代

2请将下面实验的主要步骤补充完整

①将橡皮筋的一端固定在木板上的A点,另一端拴上两根绳套,每根绳套分别连着一个弹簧测力计;

②沿着两个方向拉弹簧测力计,将橡皮筋的活动端拉到某一位置,记录 ,并记录两个拉力的大小及方向;

③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端也拉至O点,记录

3如图2所示,是某同学根据实验数据按照一定的标度标度未画出画出的力的图示F1、F2、F、F' 中不是由弹簧测力计测得的力是 填字母).

4在“验证力的平行四边形定则”的实验中,下列操作必要的是

A实验前,将两个弹簧测力计相互钩住,水平反向拉伸,检查读数是否相同

B实验时,应保持绳套与纸面平行

C实验时,为便于计算,拉力F1和F2必须相互垂直

D确定拉力的方向时,应使两个点的距离尽量远一些

【答案】1D 2结点O的位置 拉力的大小及方向;3F′;4ABD

【解析】

试题分析:1该实验采用了等效法,即用两个弹簧秤拉橡皮筋的效果和用一个弹簧秤拉橡皮筋的效果是相同的,即要求橡皮筋的形变量相同,故ABC错误,D正确;故选D

2②沿着两个方向拉弹簧测力计,将橡皮筋的活动端拉到某一位置,记录结点O的位置,并记录两个拉力的大小及方向;③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端也拉至O点,记录拉力的大小及方向

3F是根据平行四边形法则得到的两个分力的合力,故F1、F2、F、F' 中不是由弹簧测力计测得的力是

F

4实验前,将两个弹簧测力计相互钩住,水平反向拉伸,检查读数是否相同,选项A正确;实验时,应保持绳套与纸面平行,以减小试验的误差,选项B正确;实验时,拉力F1和F2没有必要必须相互垂直,选项 C错误;确定拉力的方向时,应使两个点的距离尽量远一些,以减小试验的误差,选项D正确;故选ABD

考点:验证力的平行四边形定则

【名师点睛】该题属于基础题目,考查了验证力的平行四边形定则的实验中基础知识,如等效思想即一个合力与几个分力共同作用的效果相同,可以互相替代

型】实验题
束】
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【题目】某天小明在上学途中沿人行道以v1=1m/s速度向一公交车站走去,发现一辆公交车正以v2=15m/s从身旁的平直公路同向驶过,此时他们距车站s=50m为了乘上该公交车,他加速向前跑去,最大加速度a1=2.5m/s2,能达到的最大速度vm=6m/s.假设公交车在行驶到距车站s0=25m处开始刹车,刚好到车站停下,停车时间t=10s,之后公交车启动向前开去.(不计车长)求:

1若公交车刹车过程视为匀减速运动,其加速度a2大小是多少?

2若小明加速过程视为匀加速运动,通过计算分析他能否乘上该公交车?

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