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如图所示,长L=0.50m的轻杆,一端固定于O点,另一端连接质量m=2kg的小球...

如图所示,长L=0.50m的轻杆,一端固定于O点,另一端连接质量m=2kg的小球,它绕O点在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时,

(1)若v1=1m/s,求此时杆受力的大小和方向;

(2)若v2=4m/s,求此时杆受力的大小和方向.

 

(1)当v=1m/s时,杆受到的力大小为16N,方向向下,是压力. (2)当v=4m/s时,杆受到的力大小为44N,方向向上,是拉力 【解析】 试题分析:由于物体做圆周运动需要向心力,所以对小球在最高点受力分析,仅受重力与杆子在竖直方向的做用力,二力的合力提供向心力列牛顿第二定律解决. 【解析】 对小球受力分析,假设杆子对小球的作用力方向竖直向上大小为F: 根据牛顿第二定律:mg﹣F=m (1)当v=1m/s时,解得:F=mg﹣m=20﹣2×=16N 故杆子对小球的作用力大小为16N,方向向上. 根据牛顿第三定律小球对杆子的作用力为向下的压力,大小为16N. (2)当v=4m/s时,解得:F=mg﹣m=20﹣2×=﹣44N,负号表示力F的方向与题目假设的方向相反, 故杆子对小球的作用力大小为44N,方向向下. 根据牛顿第三定律小球对杆子的作用力为向上的拉力,大小为44N. 答:(1)当v=1m/s时,杆受到的力大小为16N,方向向下,是压力. (2)当v=4m/s时,杆受到的力大小为44N,方向向上,是拉力.  
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考点分析:
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用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量并计算,即可验证机械能守恒定律.

1)下面列举了该实验的几个操作步骤:

A.按照图示的装置安装器件;

B.将打点计时器接到电源的直流输出上;

C.用天平测出重锤的质量;

D.释放悬挂纸带的夹子,立即接通电源开关打出一条纸带;

 

E.测量纸带上某些点间的距离;

F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.

其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是     (将其选项对应的字母填在横线处)

2)在一次实验中,质量m的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图2所示(相邻计数点时间间隔为0.02s),单位cm.那么:

纸带的     (选填)端与重物相连;

从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=     J,此过程中物体动能的增加量△Ek=     J g9.8m/s2).

 

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如图所示,某同学在研究平抛运动的实验,在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹后,又在轨迹上取出abcd四个点(轨迹已擦去),已知小方格纸的边长L=2.5cmg10m/s2,请你根据小方格纸上的信息,通过分析计算完成下面几个问题.

1)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,根据小球a→bb→cc→d所经历的时间是    

2)再根据水平位移,求出小球平抛运动的速度vo=    

3)从抛出点到b点所经历的时间是    

 

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在倾角为θ的足够长光滑斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B,它们的质量分别是m和2m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态.现用一沿斜面方向的恒力拉物块A使之沿斜面向上运动,当B刚离开C时,A的速度为v,加速度方向沿斜面向上、大小为a,则(  )

A.从静止到B刚离开C的过程中,A发生的位移为

B.B刚离开C时,恒力对A做功的功率为(mgsinθ+ma)v

C.当A的速度达到最大时,B的加速度大小为

D.从静止到B刚离开C的过程中,重力对A做的功为﹣

 

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如图轨道是由一直轨道和一半圆轨道组成,一个小滑块从距轨道最低点B为h的A处由静止开始运动,滑块质量为m,不计一切摩擦.则(  )

A.若滑块能通过圆轨道最高点D,h最小为2.5R

B.若h=2R,当滑块到达与圆心等高的C点时,对轨道的压力为3mg

C.若h=2R,滑块会从C、D之间的某个位置离开圆轨道做斜抛运动

D.若要使滑块能返回到A点,则h≤R

 

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如图1所示,小球以初速度为v0从光滑斜面底部向上滑,恰能到达最大高度为h的斜面顶部.如图2中A是内轨半径大于h的光滑轨道,B是内轨半径小于h的光滑轨道,C是内轨半径等于的光滑轨道,D是长为的轻杆,其下端固定一个可随棒绕O点向上转动的小球,小球在底端时的初速度都为v0,则小球在以上种情况中不能达到高度h的有:(  )

A.A      B.B      C.C      D.D

 

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