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，小球的质量为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va=4m/s，通过轨道最高点b处的速度为vb=1m/s，取g=10m/s2，则杆在最高点b处的速度为vb=1m/s，取g=10m/s2，则杆在最高点b处对小球的作用力方向向上，大小为24N，在最低点a处对小球的作用力方向向上，大小为126N．
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向心力，结合牛顿第二定律得出作用力的大小和方向．
解答 解：在最高点b，根据牛顿第二定律得，$mg-{F}_{1}=m\frac{{{v}_{b}}^{2}}{r}$，解得${F}_{1}=mg-m\frac{{{v}_{b}}^{2}}{r}=30-3×\frac{1}{0.5}N=24N$，杆子对小球作用力的方向向上．
在最低点a，根据牛顿第二定律得，${F}_{2}-mg=m\frac{{{v}_{a}}^{2}}{r}$，解得${F}_{2}=mg+m\frac{{{v}_{a}}^{2}}{r}$=30+$3×\frac{16}{0.5}$N=126N，杆子对小球的作用力方向向上．
故答案为：向上，24，向上，126．
点评 解决本题的关键知道小球在最低点和最高点向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解，注意杆子和绳子的区别，绳子只能表现为拉力，杆子可以表现为拉力，可以表现为支持力．
练习册系列答案
习题精选系列答案
相关题目
1．对于库仑定律，下列说法中正确的是（ ）
| A． | 凡计算两个点电荷间的作用力，都可以使用公式F=$\frac{k{Q}_{1}{Q}_{2}}{{r}^{2}}$ | |
| B． | 相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷是否相等，它们之间的库仑力大小一定相等 | |
| C． | 两个带电小球距离非常近时，不能使用库仑定律 | |
| D． | 两个点电荷的电荷量各减为原来的一半，它们之间的距离保持不变，则它们之间的库仑力减为原来的四分之一 |
2．
如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进人地球同步轨道Ⅱ，则（ ）
如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进人地球同步轨道Ⅱ，则（ ）| A． | 该卫星的发射速度必定大于11.2 km/s | |
| B． | 卫星在轨道上运行不受重力 | |
| C． | 在轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度 | |
| D． | 卫星在Q点通过减速速实现由轨道I进入轨道Ⅱ |
19．
如图所示，光滑的水平桌面上放着两个完全相同的金属环a和b，当一条形磁铁的S极竖直向下迅速靠近两环中间时，则（ ）
如图所示，光滑的水平桌面上放着两个完全相同的金属环a和b，当一条形磁铁的S极竖直向下迅速靠近两环中间时，则（ ）| A． | a、b均静止不动 | B． | a、b互相靠近 | C． | a、b均向上跳起的 | D． | a、b互相远离 |
6．
如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，电压表均为理想的，当电阻R3的阻值发生变化，其他电阻的阻值保持不变时，发现电压表V2的示数减小．由此可以判定（ ）
如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，电压表均为理想的，当电阻R3的阻值发生变化，其他电阻的阻值保持不变时，发现电压表V2的示数减小．由此可以判定（ ）| A． | 电压表V1的示数可能减小 | |
| B． | 电压表V3的示数一定减小 | |
| C． | 电压表V1、V3的示数都增大，且V1的增加量较多 | |
| D． | 电容器的带电荷量可能减小 |
16．一行星从近日点向远日点运行时（ ）
| A． | 近日点速度大 | B． | 远日点速度大 | C． | 一样大 | D． | 无法判断 |
10．下列叙述正确是（ ）
| A． | 在闭合电路中，电流的方向从高电势点流向低电势点 | |
| B． | 在闭合电路中，外电路的电阻越大，电源内阻上消耗的电功率越小 | |
| C． | 在有电源的电路中，外电路接通时，电源的电动势将减小 | |
| D． | 在有电源的电路中，外电路短路时的路端电压就是电动势 |
11．
如图，两个质量相等的小球从同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止滑下，斜面放在光滑水平面上．小球下滑到达斜面底端的过程中（ ）
如图，两个质量相等的小球从同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止滑下，斜面放在光滑水平面上．小球下滑到达斜面底端的过程中（ ）| A． | 小球与斜面组成的系统动量守恒 | B． | 小球机械能守恒 | ||
| C． | 两小球所受重力做功相同 | D． | 两小球的动量变化相同 |