题目内容
16.如图所示,细杆的一端与小球相连,可绕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,小球通过轨道最高点b处的速度为Vb=1m/s,g取10m/s2.则杆对小球的作用力( )A. | 最高点b处为拉力,大小为24N | B. | 最高点b处为支持力,大小为24N | ||
C. | 最低点a处为拉力,大小为96N | D. | 最低点a处为拉力,大小为66N |
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:A、在最高点,有mg+F=$m\frac{{{v}_{b}}^{2}}{r}$,则F=$m\frac{{{v}_{b}}^{2}}{r}-mg=3×\frac{1}{0.5}-30N=-24N$.所以杆子对球表现为支持力,故A错误,B正确;
C、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+$m\frac{{{v}_{a}}^{2}}{r}$=$30+3×\frac{16}{0.5}N=126N$.所以杆子对球表现为拉力.故C错误,D错误.
故选:B
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.
该题只需考虑向心力即可,不能考虑机械能是否守恒.
练习册系列答案
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A. | 用手摸一下A球时,A球带负电 | B. | 再用手摸一下B时,B球带负电 | ||
C. | 移走C球后,A球内表面带负电 | D. | 移走C球后,A球外表面带正电 |
11.如图所示,磁场方向水平向右,矩形金属框abcd置于匀强磁场中,其中ad和bc两边与磁感线平行,下列措施能使线框内产生感应电流的是( )
A. | 垂直纸面向外平移线框 | B. | 平行纸面向下平移线框 | ||
C. | 以ad边为轴转动 | D. | 以ab边为轴转动 |
8.下列关于电势差与静电力做功的说法中,正确的是( )
A. | 电势差的大小由静电力在两点间移动电荷做的功和电荷的电荷量决定 | |
B. | 静电力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电荷量决定 | |
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D. | 电场中两点间的电势差等于静电力做功后电荷的电势能减小量 |
5.如图所示,有一斜面长为L,高为h,现用力F沿斜面把物重为G的物体从低端匀速拉到顶端.已知物体受到的摩擦力为f,则下列关于斜面的机械效率η的表达式正确的是( )
A. | η=$\frac{Gh}{fL}$×100% | B. | η=$\frac{Gh}{(F-f)L}$×100% | C. | η=$\frac{Gh}{(F+f)L}$×100% | D. | η=$\frac{Gh}{Gh+fL}$×100% |
6.如图所示,含有${\;}_{1}^{1}$H、${\;}_{1}^{2}$H、${\;}_{2}^{4}$He的带电粒子束从小孔O1处射入速度选择器,沿直线O1O2运动的粒子在小孔O2处射出后垂直进入偏转磁场,最终打在P1、P2两点.则( )
A. | 打在P1点的粒子是${\;}_{2}^{4}$He | |
B. | 打在P2点的粒子是${\;}_{1}^{2}$H和${\;}_{2}^{4}$He | |
C. | O2P2的长度是O2P1长度的2倍 | |
D. | 粒子在偏转磁场中运动的时间都相等 |