精英家教網(wǎng)如圖所示,一根長為L的細桿的一端固定一質(zhì)量為m的小球,整個系統(tǒng)繞桿的另一端在豎直面內(nèi)做圓周運動,且小球恰能過最高點.已知重力加速度為g,細桿的質(zhì)量不計.下列說法正確的是( 。
A、小球過最低點時的速度大小為
gL
B、小球過最高點時的速度大小為
gL
C、小球過最低點時受到桿的拉力大小為5mg
D、小球過最高點時受到桿的支持力為零
分析:小球做勻速圓周運動,根據(jù)小球受到的合力提供向心力,則小球受的合力必指向圓心.小球受到重力,還有輕桿的作用力,兩者的合力要指向圓心.重力豎直向下,輕桿作用力不確定,可以是支持力,也可以是拉力
解答:解:A、輕桿作用力不確定,可以是支持力,也可以是拉力,還可以為零,圓周運動過程中,小球受到重力,還有輕桿的作用力,兩者的合力要指向圓心.由于小球恰能過最高點故在最高點的速度為零,從最高點到最低點過程由機械能守恒知,2mgL=
1
2
mv2,故v=2
gL
,故A錯誤
B、輕桿作用力可以是支持力,也可以是拉力,還可以為零,圓周運動過程中,只要小球速度不為零就能夠繼續(xù)運動,小球恰能過最高點時的速度為零,故B錯誤
C、在最低點,由F-mg=
mv2
L
,結合A的分析知,F(xiàn)=mg+
4mgL
L
=5mg,故C正確
D、小球恰能過最高點時的速度為零,故F=mg,故D錯誤
故選:C
點評:本題只要掌握勻速圓周運動的物體受到的合力指向圓心,提供向心力,根據(jù)受力分析判斷受到的力的方向
練習冊系列答案
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如圖所示,一根長為L、質(zhì)量為100kg的木頭,其重心O在離粗端
L3
的地方.甲、乙兩人同時扛起木頭的一端將其抬起.此后丙又在木頭的中點N處用300N的力向上扛,由于丙的參與,甲的負擔減輕了
150
150
N,乙的負擔減輕了
150
150
N.

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如圖所示,一根長為L的輕質(zhì)細線,一端固定于O點,另一端拴有一質(zhì)量為m的小球,可在豎直的平面內(nèi)繞O點擺動,現(xiàn)拉緊細線使小球位于與O點在同一豎直面內(nèi)的A位置,細線與水平方向成30°角,從靜止釋放該小球,當小球運動至懸點正下方C位置時的速度是( 。

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精英家教網(wǎng)如圖所示,一根長為L,質(zhì)量不計的硬桿,在中點及右端各固定一個質(zhì)量為m的小球,桿可帶動小球在豎直平面內(nèi)繞O點轉動.若開始時桿處于水平位置,由靜止開始釋放,當桿下落到豎直位置時,下列說法中正確的是( 。
A、B球的速率為
12gL
5
B、B球的機械能減少了
mgL
5
C、A球的機械能減少了
mgL
5
D、每個小球的機械能都不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一根長為l的輕桿的一端與一個質(zhì)量為m為小球相連,并可繞過另一端O點的水平軸在豎直面內(nèi)自由轉動,圖中的a、b分別表示小球運動軌跡的最低點和最高點,已知桿能提供的最大支持力為
1
2
mg
.現(xiàn)在a點給小球一個初速度v0,使它做圓周運動,則下面說法正確的是( 。

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