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长L=0.5m、质量可忽略的杆,其一端固定于O点,另一端连有质量为m=2kg的小...

长L=0.5m、质量可忽略的杆,其一端固定于O点,另一端连有质量为m=2kg的小球,它绕O点在竖直平面内做圆周运动,当通过最高点时,如图所示.求下列情况下杆对球的作用力(计算大小,并说明是拉力还是支持力)

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(1)当V1=1m/s时,大小为多少?是拉力还是支持力?

(2)当V2=4m/s时,大小为多少?是拉力还是支持力?

 

(1)当V1=1m/s时,大小为16N,表现为支持力. (2)当V2=4m/s时,大小为44N,表现为拉力. 【解析】 试题分析:在最高点,小球靠重力和杆子对小球作用力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出作用力的大小. 【解析】 (1)当v1=1m/s时,根据牛顿第二定律得:, 解得:,作用力表现为支持力. (2)当v2=4m/s时,根据牛顿第二定律得:, 解得:N=44N,作用力表现为拉力. 答:(1)当V1=1m/s时,大小为16N,表现为支持力. (2)当V2=4m/s时,大小为44N,表现为拉力. 【点评】解决本题的关键知道圆周运动向心力的来源,结合牛顿第二定律进行求解,知道杆子可以表现为拉力,也可以表现为支持力.  
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考点分析:
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某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:

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①摆好实验装置如图所示.

②将质量为200g的小车拉到打点计时器附近,并按住小车.

③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中,他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩P上.

④释放小车,打开电磁打点计时器的电源,打出一条纸带.

(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条.经测量、计算,得到如下数据:

①第一个点到第N个点的距离为40.0cm.

②打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,算出:拉力对小车做的功为      J,小车动能的增量为      J.

(2)此次实验探究结果,他没能看到“恒力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大.显然,在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素.请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下,造成较大误差的主要原因是:     

 

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如图所示,某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解.A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负.A连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动.B固定不动,通过光滑铰链连接长0.3m的杆.将细绳连接在杆右端O点构成支架.保持杆在水平方向,按如下步骤操作:

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①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ

②对两个传感器进行调零

③用另一绳在O点悬挂在一个钩码,记录两个传感器读数

④取下钩码,移动传感器A改变θ角

重复上述①②③④,得到图示表格a.

(1)根据表格a,A传感器对应的是表中力      (填“F1”或“F2”).钩码质量为      kg(保留1位有效数字).

F1

1.001

0.580

1.002

F2

﹣0.868

﹣0.291

0.865

θ

30°

60°

150°

(2)(单选题)本实验中多次对传感器进行调零,对此操作说明正确的是

A.因为事先忘记调零

B.何时调零对实验结果没有影响

C.为了消除横杆自身重力对结果的影响

D.可以完全消除实验的误差.

 

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一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时起,第1秒内受到2N的水平外力作用,第2秒内受到同方向的1N的外力作用.下列判断正确的是(  )

A.0~2s内外力的平均功率是满分5 manfen5.comW

B.第2s内外力所做的功是满分5 manfen5.comJ

C.第2s末外力的瞬时功率最大

D.第1s内与第2s内质点动能增加量的比值是满分5 manfen5.com

 

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如图是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置,当太阳光照射到小车上方的光电板,光电板中产生的电流经电动机带动小车前进.若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶,经过时间t前进距离s,速度达到最大值vm,设这一过程中质量为m的小车电动机的功率恒为P,摩擦阻力恒为f,牵引力为F,这段时间内电动机所做的功为(  )

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A.Pt    B.fvmaxt    C.满分5 manfen5.commvmax2+fs    D.Fs

 

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质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行,其运动视为匀速圆周运动.已知月球质量为M,月球半径为R,月球表面重力加速度为g,引力常量为G,不考虑月球自转的影响,则航天器的(  )

A.线速度v=满分5 manfen5.com        B.角速度ω=满分5 manfen5.com

C.运行周期T=2π满分5 manfen5.com    D.向心加速度a=满分5 manfen5.com

 

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