题目内容

8.如图甲所示,轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动.小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为F,小球在最高点的速度大小为v,其F-v2图象如图乙所示.则(  )
A.小球的质量为$\frac{aR}{b}$
B.当地的重力加速度大小为$\frac{R}{b}$
C.v2=c时,小球受到的弹力方向向上
D.v2=2b时,小球受到的弹力大小大于所受重力的大小

分析 (1)在最高点,若v=0,则N=mg=a;若N=0,则mg=$m\frac{b}{R}$,联立即可求得小球质量和当地的重力加速度大小;
(2)由图可知:当v2<b时,杆对小球弹力方向向上,当v2>b时,杆对小球弹力方向向下;
(3)若c=2b.根据向心力公式即可求解.

解答 解:AB、在最高点,若v=0,则N=mg=a;
若N=0,由图知:v2=b,则有mg=$m\frac{{v}^{2}}{R}$=m$\frac{b}{R}$,解得g=$\frac{b}{R}$,m=$\frac{aR}{b}$,故A正确,B错误.
C、由图可知:当v2<b时,杆对小球弹力方向向上,当v2>b时,杆对小球弹力方向向下,所以当v2=c时,杆对小球弹力方向向下,故C错误.
D、v2=2b.则N+mg=$m\frac{{v}^{2}}{R}=\frac{2b}{R}$,解得N=mg,即小球受到的弹力与重力大小相等,故D错误.
故选:A.

点评 本题主要考查了圆周运动向心力公式的直接应用,要求同学们能根据图象获取有效信息,难度适中.

练习册系列答案
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16.用如图所示电路测量电源的电动势和内阻.实验器材:待测电源(电动势约3V,内阻约2Ω),保护电阻R1(阻值10Ω)和R2(阻值5Ω),滑动变阻器R,电流表A,电压表V,开关S,导线若干.
实验主要步骤:
(ⅰ)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,闭合开关;
(ⅱ)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,记下电压表的示数U和相应电流表的示数I;
(ⅲ)以U为纵坐标,I为横坐标,作U-I图线(U、I都用国际单位);
(ⅳ)求出U-I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a.
回答下列问题:
(1)电压表最好选用A;电流表最好选用C.
A.电压表(0-3V,内阻约15kΩ)         
B.电压表(0-3V,内阻约3kΩ)
C.电流表(0-200mA,内阻约2Ω)        
D.电流表(0-30mA,内阻约2Ω)
(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动,发现电压表示数增大,两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是C.
A.两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱
B.两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱
C.一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱,另一条导线接在电阻丝左端接线柱
D.一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱,另一条导线接在电阻丝右端接线柱
(3)选用k、a、R1、R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=ka,r=k-R2,代入数值可得E和r的测量值.

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