【題目】一根長(zhǎng)L=80cm的繩子系著一個(gè)小球,小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),已知球的質(zhì)量為m=0.5kg,g取10m/s2 , 求:
(1)試確定到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)向心力的最小值
(2)當(dāng)小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度為3m/s,繩對(duì)小球的拉力
(3)試證明:在能夠完成豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的情況下,無(wú)論小球的初速度怎樣,在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí)繩子上的張力差總為30N.(不計(jì)空氣阻力)

【答案】
(1)

解:小球在最高點(diǎn)受重力和拉力,合力提供向心力,當(dāng)拉力為零時(shí),向心力最小,為mg=5N答:到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)向心力的最小值為5N


(2)

解:當(dāng)小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度為3m/s時(shí),拉力和重力的合力提供向心力,有:

F+mg=m

解得:F═m ﹣mg=0.625N

答:當(dāng)小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度為3m/s,繩對(duì)小球的拉力為0.625N


(3)

解:設(shè)最高點(diǎn)速度為v1,最低點(diǎn)速度v2,根據(jù)動(dòng)能定理,有:

mg2R= ;

最高點(diǎn),有:mg+T1=m

最低點(diǎn),有:T2﹣mg=m ;

拉力差為:△T=T1﹣T2;

聯(lián)立解得:△T=6mg=30N


【解析】(1)當(dāng)重力恰好提供向心力時(shí),向心力最。2)根據(jù)拉力和重力的合力提供向心力列式求解.(3)設(shè)最高點(diǎn)速度為v1 , 根據(jù)動(dòng)能定理求解最低點(diǎn)速度v2 , 然后根據(jù)重力和拉力的合力提供向心力列式后聯(lián)立求解.
【考點(diǎn)精析】利用勻速圓周運(yùn)動(dòng)和向心力對(duì)題目進(jìn)行判斷即可得到答案,需要熟知?jiǎng)蛩賵A周運(yùn)動(dòng)線速度的大小恒定,角速度、周期和頻率都是恒定不變的,向心加速度和向心力的大小也都是恒定不變的,是速度大小不變而速度方向時(shí)刻在變的變速曲線運(yùn)動(dòng);向心力總是指向圓心,產(chǎn)生向心加速度,向心力只改變線速度的方向,不改變速度的大;向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受力情況時(shí),千萬(wàn)不可在物體受力之外再添加一個(gè)向心力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】平拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以概括為兩點(diǎn):
①水平方向做勻速運(yùn)動(dòng),
②豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng).
為了研究平拋物體的運(yùn)動(dòng),可做下面的實(shí)驗(yàn):如圖所示,用小錘打擊彈性金屬片,A球就水平飛出,同時(shí)B球被松開(kāi),做自由落體運(yùn)動(dòng),兩球同時(shí)落到地面,這個(gè)實(shí)驗(yàn) ( )

A.只能說(shuō)明上述規(guī)律中的第①條
B.只能說(shuō)明上述規(guī)律中的第②條
C.不能說(shuō)明上述規(guī)律中的任何一條
D.能同時(shí)說(shuō)明上述兩條規(guī)律

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【題目】如圖所示,L1L2是遠(yuǎn)距離輸電的兩根高壓線,在靠近用戶(hù)端的某處用電壓互感器和電流互感器監(jiān)測(cè)輸電參數(shù).在用電高峰期,用戶(hù)接入電路的用電器逐漸增多的時(shí)候.甲(填增大、減小或不變);乙 . (填增大、減小或不變).

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【題目】一個(gè)物體從塔頂上下落,在到達(dá)地面前最后1s內(nèi)通過(guò)的位移是整個(gè)位移的 ,則塔頂高為m.

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【題目】我們可以通過(guò)以下實(shí)驗(yàn),來(lái)探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件.
①給岀的實(shí)物圖中,請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)電路;
②接好電路,合上開(kāi)關(guān)瞬間,電流表指針(填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”);
③電路穩(wěn)定后,電流表指針(填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”);迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電流表指針(填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”);
④假設(shè)在開(kāi)關(guān)閉合的瞬間,靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn),則當(dāng)螺線管A向上拔出的過(guò)程中,靈敏電流計(jì)的發(fā)生偏轉(zhuǎn),產(chǎn)生這的原因是.

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【題目】一顆小石頭從某一高度處由靜止自由下落,經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度是10m/s,到達(dá)地面B點(diǎn)時(shí)的速度是30m/s.(不計(jì)空氣阻力,g取10 m/s2).求:
(1)小石頭下落時(shí)的高度;
(2)小石頭從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間和A、B間的距離.

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【題目】矩形線圈ABCD位于通電長(zhǎng)直導(dǎo)線附近,線圈與導(dǎo)線在同一個(gè)平面內(nèi),線圈的兩個(gè)邊與導(dǎo)線平行,在這個(gè)平面內(nèi),線圈遠(yuǎn)離導(dǎo)線移動(dòng)時(shí),線圈中有無(wú)感應(yīng)電流?線圈和導(dǎo)線都不動(dòng),當(dāng)導(dǎo)線中的電流I逐漸增大或減小時(shí),線圈有無(wú)感應(yīng)電流?為什么?

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【題目】如圖,金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導(dǎo)軌上,在fe右側(cè)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)B , 磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上,在fe左側(cè)的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L , 圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi).當(dāng)金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場(chǎng)左邊界fe處由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)后,( 。
A.圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生變大的感應(yīng)電流,圓環(huán)有收縮的趨勢(shì)
B.圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生變大的感應(yīng)電流,圓環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì)
C.圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生變小的感應(yīng)電流,圓環(huán)有收縮的趨勢(shì)
D.圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生變小的感應(yīng)電流,圓環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì)

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【題目】如圖所示,在邊長(zhǎng)為a的等邊三角形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)B , 其方向垂直紙面向外,一個(gè)阻值為R、邊長(zhǎng)為a的等邊三角形導(dǎo)線框架EFG正好與上述磁場(chǎng)區(qū)域的邊界重合,現(xiàn)使導(dǎo)線框以周期T繞其中心O點(diǎn)在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),經(jīng)過(guò) 導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到圖中虛線位置,則在這 時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) = , 通過(guò)導(dǎo)線框任一截面的電量q=

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