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20.如圖所示,小杯里盛有水,水和杯的質(zhì)量共2kg,用繩子系住小杯在豎直平面內(nèi)做“水流星”表演,轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為1m,g取10m/s2,求:(結(jié)果可用根式表示)
(1)為使小杯經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)水不流出,在最高點(diǎn)時(shí)最小速率是多少?
(2)當(dāng)水杯在最高點(diǎn)速率V1=5m/s時(shí),在最高點(diǎn)時(shí),繩的拉力是多少?
(3)若水杯在最低點(diǎn)速率V2=10m/s時(shí),在最低點(diǎn)時(shí),繩的拉力大小是多少?

分析 (1)對(duì)杯子中的水分析,在最高點(diǎn)水不流出的臨界情況是桶底對(duì)水的彈力為零,根據(jù)牛頓第二定律求出在最高點(diǎn)的最小速率.
(2、3)對(duì)整體分析,根據(jù)牛頓第二定律求出在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)繩子的拉力.

解答 解:(1)對(duì)水分析,臨界情況是桶底對(duì)水的彈力為零,
則有:m1g=m1v2r
解得最小速度v=gr=10m/s.
(2)對(duì)整體分析,根據(jù)牛頓第二定律得,mg+F1=mv12r
解得F1=mv12rmg=30N
(3)對(duì)整體分析,根據(jù)牛頓第二定律得,F2mg=mv22r
解得F2=mg+mv22r=20+2×1001=220N
答:(1)在最高點(diǎn)時(shí)最小速率是10m/s;
(2)在最高點(diǎn)時(shí),繩的拉力是30N;
(3)在最低點(diǎn)時(shí),繩的拉力大小是220N.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源,結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解,知道在最高點(diǎn)的臨界情況.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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10.如圖一木塊放在水平桌面上,在水平外力F2=3N,F(xiàn)1=8N和作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),若撤去力F1,則木塊在水平方向受到的摩擦力為(  )
A.8N、向左B.8N、向左C.3N、向右D.3N、向左

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

11.兩個(gè)共點(diǎn)力的大小分別為F1=10N,F(xiàn)2=6N,它們的合力不可能等于( �。�
A.9 NB.12 NC.3 ND.10 N

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8.一個(gè)不銹鋼滑塊沿光滑斜面往下滑,在此過(guò)程中,它受到的力是( �。�
A.只有重力B.重力和下滑力
C.重力和斜面對(duì)它的彈力D.重力,斜面對(duì)它的彈力及下滑力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

15.下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.質(zhì)量均勻分布,形狀規(guī)則的物體的重心一定在物體上
B.物體的形狀改變時(shí),它的重心位置必定改變
C.物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變,則所受的外力一定不為零
D.物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變,則所受的外力一定改變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

5.(1)某實(shí)驗(yàn)小組在“測(cè)定金屬電阻率”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,正確操作獲得金屬絲直徑以及電流表、電壓表的讀數(shù)如圖甲、乙、丙所示,則金屬絲的直徑的讀數(shù)是1.000mm.
(2)已知實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器阻值范圍為0~10Ω,電流表內(nèi)阻約幾歐,電壓表內(nèi)阻約20kΩ.電源為干電池(不宜在長(zhǎng)時(shí)間、大功率狀況下使用),電動(dòng)勢(shì)E=4.5V,內(nèi)阻很�。畡t圖丁電路圖中A(填電路圖下方的字母代號(hào))電路為本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)采用的最佳電路.但用此最佳電路測(cè)量的結(jié)果仍然會(huì)比真實(shí)值偏�。ㄌ睢按蟆被颉靶 保�
(3)若已知實(shí)驗(yàn)所用的電流表內(nèi)阻的準(zhǔn)確值RA=2.0Ω,那么準(zhǔn)確測(cè)量金屬絲電阻Rr的最佳電路應(yīng)是圖丁中的B電路(填電路圖下的字母代號(hào)).此時(shí)測(cè)得電流為I、電壓為U,則金屬絲電阻Rr=UI-RA( 用題中字母代號(hào)表示).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

12.從地面豎直上拋一個(gè)質(zhì)量為m的小球,小球上升的最大高度為H.設(shè)上升過(guò)程中空氣阻力F恒定.則對(duì)于小球的整個(gè)上升過(guò)程,下列說(shuō)法中正確的是( �。�
A.小球機(jī)械能減少了FH
B.小球動(dòng)能減少了FH
C.小球的動(dòng)能等于勢(shì)能的位置在H/2高度之上
D.小球的動(dòng)能等于勢(shì)能的位置在H/2高度之下

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體速度和加速度關(guān)系的描述,下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.物體的加速度大,則速度變化一定快
B.物體的加速度為零,則速度也為零
C.物體的加速度大,則速度也大
D.物體的加速度的方向就是速度的方向

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

10.小車拖著穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶做勻變速運(yùn)動(dòng).如圖是經(jīng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶的一段,打點(diǎn)順序是A、B、C、D、E,已知交流電頻率為50Hz,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn),紙帶上每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有一個(gè)點(diǎn).則小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小是0.162m/s2,(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)小車是做勻加速運(yùn)動(dòng)(填“勻速”、“勻加速”或“勻減速”).小車通過(guò)B點(diǎn)的速度是2.16m/s.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

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同步練習(xí)冊(cè)答案