如圖所示,長0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿,其一端固定于O點,另一端固定有質(zhì)量為1kg的小球.小球在豎直平面內(nèi)繞O點做圓周運動.已知小球通過最高點時速度大小為2m/s,運動過程中小球所受空氣阻力忽略不計,g取10m/s2.關(guān)于小球通過最高點時桿對小球的作用力,下列說法中正確的是( 。
A.桿對小球施加向上的支持力,大小為2N
B.桿對小球施加向上的支持力,大小為18N
C.桿對小球施加向下的拉力,大小為2N
D.桿對小球施加向下的拉力,大小為18N

設(shè)小球通過最高點時桿對小球的作用力方向向下,大小為F.根據(jù)牛頓第二定律得:
mg+F=m
v2
L

則得:F=m(
v2
L
-g)=1×(
22
0.5
-10)N=-2N,負(fù)號表示桿對小球的作用力方向向上,故桿對小球施加向上的支持力,大小為2N.
故選:A
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

如圖甲所示是一個研究向心力與哪些因素有關(guān)的DIS實驗裝置的示意圖,其中做勻速圓周運動的圓柱體的質(zhì)量為m,放置在未畫出的圓盤上.圓周軌道的半徑為r,力電傳感器測定的是向心力,光電傳感器測定的是圓柱體的線速度,以下是所得數(shù)據(jù)和圖乙所示的F-v、F-v2、F-v3三個圖象:





(1)數(shù)據(jù)表和圖乙的三個圖象是在用實驗探究向心力F和圓柱體線速度v的關(guān)系時保持圓柱體質(zhì)量不變,半徑r="0.1" m的條件下得到的.研究圖象后,可得出向心力F和圓柱體速度v的關(guān)系式:___________________.
(2)為了研究F與r成反比的關(guān)系,實驗時除了保持圓柱體質(zhì)量不變外,還應(yīng)保持物理量__________不變.
(3)根據(jù)你已經(jīng)學(xué)習(xí)過的向心力公式以及上面的圖線可以推算出,本實驗中圓柱體的質(zhì)量為__________.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,細(xì)桿的一端與一小球相連,可繞過O的水平軸自由轉(zhuǎn)動.現(xiàn)給小球一初速度,使它做圓周運動.圖中a、b分別表示小球軌道的最低點和最高點,則桿對球作用力可能是( 。
A.a(chǎn)處為拉力,b處為拉力B.a(chǎn)處為推力,b處為拉力
C.a(chǎn)處為拉力,b處為推力D.a(chǎn)處為推力,b處為推力

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,長為L的輕桿的下端用鉸鏈固接在水平地面上,上端固定一個質(zhì)量為m的小球,輕桿處于豎直位置,同時與一個質(zhì)量為M的長方體剛好接觸.由于微小擾動,桿向右側(cè)倒下,當(dāng)小球與長方體分離時,桿與水平面的夾角為30°,且桿對小球的作用力恰好為零,若不計一切摩擦.則(  )
A.長方體與小球的質(zhì)量比是4:1
B.分離時小球的速率為
gL
C.分離后長方體的速率為
gL
2
D.長方體對小球做功
-mgL
4

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一個人用一根長L=1m,只能承受T=46N拉力的繩子,拴著一個質(zhì)量為m=1kg的小球,在豎直面內(nèi)做逆時針方向的圓周運動,已知圓心O離地的距離H=6m,g=10m/s2
(1)此人在小球到達(dá)最低點時必須用多大的角速度轉(zhuǎn)動小球方能使繩子被拉斷?
(2)若地面上P點停有一只視為質(zhì)點的烏龜,P點與O點的水平距離為7米,問繩子拉斷后,小球第一次著地是否會擊中烏龜?如沒擊中,則小球第一次著地點距烏龜多遠(yuǎn)?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一圓轉(zhuǎn)盤可在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動,沿半徑方向有兩個物體用輕繩連接,兩物體質(zhì)量相等,且與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)相同,當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動時,某一時刻剪斷繩子,則兩物體的運動情況是( 。
A.兩物體均沿切線方向滑出轉(zhuǎn)盤
B.兩物體均沿半徑方向滑出轉(zhuǎn)盤
C.兩物體仍隨轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運動,不會發(fā)生滑動
D.A仍隨轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運動,B發(fā)生滑動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動,盤面上距圓盤中心一定距離處放有一個小木塊隨圓盤一起轉(zhuǎn)動,則木塊轉(zhuǎn)動所需向心力的來源是( 。
A.木塊所受的重力
B.圓盤對木塊的支持力
C.圓盤對木塊的靜摩擦力
D.圓盤對木塊的支持力和靜摩擦力的合力

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,是一種叫做“魔盤”的娛樂設(shè)施,它是處于水平面上的一個可繞中心旋轉(zhuǎn)的圓盤狀物體.當(dāng)其旋轉(zhuǎn)時,上面的游戲者可能被從中間向邊緣處甩開.則下列說法正確的是( 。
A.只要游戲者和圓盤間無相對滑動,圓盤對游戲者施的靜摩擦力就一定指向圓盤中心
B.若圓盤轉(zhuǎn)速保持一定,且所有的游戲者都相對于圓盤靜止,則離中心處越遠(yuǎn)的游戲者受到的向心力一定越大
C.若圓盤轉(zhuǎn)速保持一定,且所有的游戲者都相對于圓盤靜止,則所有游戲者都不受到圓盤的摩擦力
D.若圓盤轉(zhuǎn)速從零開始逐漸增大,則盤上的人會逐漸向邊緣滑去,且離轉(zhuǎn)動中心越遠(yuǎn)的人,這種滑動趨勢越厲害

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,桿長為L,桿的一端固定一個質(zhì)量為m的小球,桿的質(zhì)量忽略不計,整個系統(tǒng)繞桿的另一端在豎直平面內(nèi)做圓周運動,求:
(1)小球在最高點A時速度vA為多大時,才能使桿對小球m的作用力為零?
(2)小球在最高點A時,桿對小球的作用力F為拉力,且大小F=mg,則小球此時的速度是多少?
(3)如m=0.50kg,L=0.5m,vA=0.4m/s,則在最高點A時,桿對小球的作用力是多大?是推力還是拉力?

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同步練習(xí)冊答案