题目内容
14．
如图所示为某学生为游乐园设计的一个表演装置，设计的目的是利用左边的圆周运动装置将一只装在保护球里的表演猴子水球一起抛上表演台，工作时将保护球安装在转动杆的末端，转动杆的长度L=2.5cm，杆被安装在支架上的电动机带动而匀速转动．已知猴子和保护球的总质量m=5kg；当杆转动到竖直方向成60°角时，保护球与杆脱离连接并被抛出，保护球到达水平表演台时，速度方向水平，大小v2=2.5m/s，忽略空气阻力，g取10m/s2，求：（1）保护球被抛出时的速度v1？
（2）保护球被抛出时受到杆的作用力F？
分析 （1）小球沿水平方向的速度是抛出速度沿水平方向的分速度；
（2）对小球进行受力分析，结合合外力提供向心力，有牛顿第二定律即可求出．
解答 
解：（1）由于保护球到达水平表演台时，速度方向水平，可知其逆过程是平抛运动，其水平方向做匀速直线运动，所以小球到达平台的速度是离开杆时的速度沿水平方向的分量，将小球在抛出点的速度如图分解，则：
v2=v1sin30°
所以：${v}_{1}=\frac{{v}_{2}}{sin30°}=\frac{2.5}{0.5}=5$m/s
（2）小球受到重力G、杆的作用力F，其中：G=mg=5×10=50N
小球做匀速圆周运动，其合力提供向心力，则：
${F}_{合}={F}_{n}=\frac{m{v}_{1}^{2}}{L}=\frac{5×{5}^{2}}{2.5}=50$N
可知Fn=G做受力分析图如图，由几何关系可知合力与G之间的夹角是120°，结合几何关系可知：F=$\sqrt{3}G$=$50\sqrt{3}$N
方向与杆之间的夹角是30°
答：（1）保护球被抛出时的速度是5m/s；
（2）保护球被抛出时受到杆的作用力是$50\sqrt{3}$N，方向与杆之间的夹角是30°．
点评 本题综合考查了动量守恒、机械能守恒定律及平抛运动规律等问题，要注意正确分析物理过程，明确物理规律的正确应用．
练习册系列答案
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5．关于磁感线的认识，下列说法正确的是（ ）
| A． | 磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极 | |
| B． | 磁场线并不是真实存在的，而是人们假想出来的 | |
| C． | 磁感线和电场线都是闭合的曲线 | |
| D． | 两条磁感线的空隙处一定不存在磁场 |
19．位于地球赤道上随地球自转的物体P和地球的同步通信卫星Q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动．已知地球同步通信卫 星轨道半径为r，地球半径为R，第一宇宙速度为v．仅利用以上已知条件不能求出（ ）
| A． | 地球同步通信卫星运行速率 | |
| B． | 地球同步通信卫星的向心加速度 | |
| C． | 赤道上随地球自转的物体的向心加速度 | |
| D． | 万有引力常量 |
在如图所示的电路中．电阻R1标有“6Ω 1A”，R2标有“3Ω 1.2A”，电流表A1、A2的量程均为0～3V，电压表量程均为0～15V，在a、b间接入电压可调的电源，闭合电建S后，为保证R1、R2均不损坏，则允许的最大电源电压是3.6V，此时通过电流表A1的电流为1.8A．
3．下面关于光的波粒二象性的说法中，不正确的说（ ）
| A． | 大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性 | |
| B． | 频率越大的光其粒子性越显著，频率越小的光其波动性越显著 | |
| C． | 光在传播时往往表现出的波动性，光在跟物质相互作用时往往表现出粒子性 | |
| D． | 光不可能同时既具有波动性，又具有粒子性 |
4．下列说法中正确的有（ ）
| A． | 由开普勒定律可知，各行星都分别在以太阳为圆心的各圆周上做匀速圆周运动 | |
| B． | 牛顿依据太阳对行星的引力F∝m（m为行星质量）和牛顿第三定律，得出行星对太阳的引力F′∝M（M为太阳质量），进而得出太阳与行星间引力F引力∝Mm | |
| C． | 太阳系的八颗行星中，离太阳最近的水星，由开普勒第三定律可知其运动周期最大 | |
| D． | 相互作用的物体，凭借其位置而具有的能量叫做势能 |