题目内容
5.长度为1.0m的轻质细杆OA,A端有一质量为3kg的小球,以O点为圆心,在竖直平面内做圆周运动,如图所示.小球通过最高点时的速度为3m/s,取g=10m/s2,则此时轻杆OA受小球的力为( )A. | 大小为9.0N的拉力 | B. | 大小为3.0N的压力 | ||
C. | 大小为3.0N的拉力 | D. | 大小为9.0N的压力 |
分析 小球在最高点,竖直方向上的合力提供圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律求出细杆对球的作用力,从而得出细杆受到的作用力.
解答 解:在最高点,设杆子对小球的作用力向上,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×$\frac{{3}^{2}}{1}$N=3N,可知杆子对球表现为支持力,细杆OA受到大小为3N向下的压力.故B正确,A、C、D错误.
故选:B
点评 解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源,结合牛顿第二定律进行求解.
练习册系列答案
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16.2003年10月5日,我国在上海市“金贸大厦”成功的举行了高楼跳伞表演.被称为“中华第一跳”的此次表演,开辟了我国高楼跳伞的先河.来自不同国籍的16名跳伞爱好者进行了单人跳、双人跳及组合跳的精彩表演.他们从345m的“金贸大厦”观景平台上跳下,在距地面150m处打开伞包,假设打开伞包前后两段过程,跳伞爱好员的运动均可看作是匀变速直线运动,且始末速度均为0,若一个质量为60㎏的跳伞爱好员30s完成跳伞表演,则在他跳伞的整个运动过程中,以下说法正确的是:(g取10m/s2)( )
A. | 机械能先不变后减小 | B. | 机械能始终在减小 | ||
C. | 克服空气阻力做功为2.07×105J | D. | 最大速度是23m/s |
20.如图所示,质量为m的小球穿在足够长的水平固定直杆上处于静止状态,现对小球同时施加水平向右的恒力F0和竖直向上的力F,使小球从静止开始向右运动,其中竖直向上的力F大小始终与小球的速度成正比,即F=kv(图中未标出).已知小球与杆间的动摩擦因数为μ,下列说法中正确的是( )
A. | 小球的加速度先增大后减小,最后保持不变 | |
B. | 小球的速度先增大后减小,最后保持不变 | |
C. | 小球的最大加速度为$\frac{{F}_{0}-μmg}{m}$ | |
D. | 小球的最大速度为$\frac{{F}_{0}+μmg}{μk}$,恒力F0的最大功率为$\frac{{{F}_{0}}^{2}+{F}_{0}μmg}{μk}$ |