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如圖所示，長L=0.5m的輕桿，其下端固定于O點，上端固定有質量m=2kg的小球，它繞O點在豎直平面內做勻速圓周運動，求下列情況下，小球通過最高點時桿對小球的力．（g=10m/s2）
（1）當V=1m/s時，力的大小是多少？是拉力還是壓力？
（2）當V=4m/s時，力的大小是多少？是拉力還是壓力？
分析：桿子對小球的作用力可以是拉力，也可以是推力，在最高點，桿子的作用力是推力還是拉力，取決于在最高點的速度．在最低點，桿子一定表現為拉力，拉力和重力的合力提供圓周運動的向心力．
解答：解：（1）設在最高點桿子表現為拉力，則有F1+mg=m
v12
L

解得：F1=2×
1
0.5
-2×10=-16N
負號表示與規(guī)定方向相反，
所以此時小球受到桿對它的壓力，大小為16N
（2）同理設在最高點桿子表現為拉力，則有F2+mg=m
v22
L

解得：F2=2×
16
0.5
-2×10=44N
正號表示與規(guī)定方向相同
 所以此時小球受到桿對它的拉力，大小為44N
答：（1）當V=1m/s時，力的大小是16N，是壓力；
（2）當V=4m/s時，力的大小是44N，是拉力．
點評：桿子帶著在豎直平面內的圓周運動，最高點，桿子可能表現為拉力，也可能表現為推力，取決于速度的大小，在最低點，桿子只能表現為拉力．
練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，長l=0.5m，質量可忽略的細繩，其下端固定于O點，上端連有質量m=2kg的小球，它繞O點在豎直平面內做圓周運動，取g=10m/s2，當它恰好通過最高點時最高點的速率為
5
5
m/s；當它在最高點的速度大小為v=5m/s時，繩子的拉力大小為
80
80
N．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，長L=0.80m、電阻r=0.30Ω、質量m=0.10kg的金屬棒CD垂直放在水平導軌上，導軌由兩條平行金屬桿組成，已知金屬桿表面光滑且電阻不計，導軌間距也是L，金屬棒與導軌接觸良好．量程為0～3.0A的電流表串接在一條導軌上，在導軌左端接有阻值R=0.50Ω的電阻，量程為0～1.0V的電壓表接在電阻R兩端，垂直于導軌平面的勻強磁場向下穿過導軌平面．現以向右恒定的外力F=1.6N使金屬棒向右運動，當金屬棒以最大速度v在導軌平面上勻速滑動時，觀察到電路中的一個電表正好滿偏，而另一個電表未滿偏．
（1）試通過計算判斷此滿偏的電表是哪個表．
（2）求磁感應強度的大�。�
（3）在金屬棒ab達到最大速度后，撤去水平拉力F，求此后電阻R消耗的電能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，長l=0.8m的細線上端固定在O點，下端連結一個質量為m=0.4kg的小球，懸點O距地面的高度H=3.55m，開始時將小球提到O點而靜止，然后讓它自由下落，當小球到達使細線被拉直的位置時，剛好把細線拉斷，再經過t=0.5s落到地面，如果不考慮細線的形變，g=10m/s2，試求：
（1）細線拉斷前后的速度大小和方向；
（2）假設細線由拉直到斷裂所經歷的時間為0.1s，試確定細線的平均張力大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，長l=0.8m的細繩上端固定，下端系一個質量為m=0.1kg的小球，將小球拉至與O點同高度的A點，然后由靜止釋放，不計各處阻力，求：
（1）小球通過最低點時的速度大小為多少？
（2）小球通過最低點時，細繩對小球的拉力多大？

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