题目内容
18.如图所示,长度为L=0.50m的轻质细杆OA,A端固定一质量为m=3.0kg的小球,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时小球的速率是2.0m/s,则此时细杆OA对小球的作用力大小为6N,方向竖直向上.(g取10m/s2)分析 在最高点,小球靠重力和弹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,根据牛顿第二定律得,mg-F=$m\frac{{v}^{2}}{L}$,
解得F=$mg-m\frac{{v}^{2}}{L}=30-3×\frac{4}{0.5}N$=6N,
可知杆子对小球的作用力方向竖直向上.
故答案为:6;竖直向上.
点评 解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源,结合牛顿第二定律分析求解,知道杆子对小球可以表现为拉力,也可以表现为支持力.
练习册系列答案
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9.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在A点,如图所示.以E表示两极板间的场强,U表示电容器的电压,EPA表示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则( )
A. | U变小,EPA不变 | B. | E变大,EPA变大 | C. | U变大,EPA不变 | D. | U不变,EPA不变 |
3.如图所示,长为L的轻杆一端固定一个质量为m的小球,另一端有光固定在光滑转轴O上,现给小球一初速度,使小球和杆一起绕O轴在竖直平面内转动,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A. | 小球到达最高点的速度一定大于$\sqrt{gL}$ | |
B. | 小球到达最高点的速度可能为0 | |
C. | 小球到达最高点受杆的作用力一定为拉力 | |
D. | 小球到达最高点受杆的作用力一定为支持力 |
7.关于竖直上抛运动,以下说法正确的是( )
A. | 上升过程的加速度大于下降过程的加速度 | |
B. | 当物体到达最高点时处于平衡状态 | |
C. | 从抛出点上升到最高点的时间和从最高点回到抛出点的时间相等 | |
D. | 抛出时的初速度与物体回到抛出点时的速度相同 |
8.一个带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图虚线abc所示,图中实线表示电场的等势面,下列判断正确的是( )
A. | 粒子在a→b→c的过程中,一直受静电引力作用 | |
B. | 粒子在a→b→c的过程中,ab段受引力,bc段受斥力 | |
C. | 粒子在a→b→c的过程中,电场力始终做正功 | |
D. | 粒子在a→b→c的过程中,电场力先做正功后做负功 |