12．如圖所示，繩系小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動，小球在最高點(diǎn)由重力和繩中拉力提供向心力，繩中拉力為零時，小球具有最小的向心力，已知繩長為L，小球半徑不計(jì)，質(zhì)量為M．
（1）求小球在最高點(diǎn)具有的向心加速度的最小值；
（2）求小球在最高點(diǎn)速度的最小值．
（3）若繩換成細(xì)桿，則小球在最高點(diǎn)速度的最小值為多大？

分析 （1、2）細(xì)線拉著小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，在最高點(diǎn)，沿半徑方向上的合力提供向心力，當(dāng)繩子拉力為零時，小球的加速度和速度最小；
（2）若繩換成細(xì)桿，而桿可以提供支持力，當(dāng)支持力與重力相等時，小球的向心力為零，則速度為零．

解答 解：（1）當(dāng)小球在最高點(diǎn)繩子拉力為零時，具有最小的向心加速度，則有：
mg=ma
解得：a=g，
（2）當(dāng)小球在最高點(diǎn)繩子拉力為零時，速度最小，則有：
mg=m$\frac{{v}^{2}}{L}$
解得：v=$\sqrt{gL}$
（3）若繩換成細(xì)桿，而桿可以提供支持力，當(dāng)支持力與重力相等時，小球的向心力為零，則速度為零，即小球在最高點(diǎn)速度的最小值為零．
答：（1）小球在最高點(diǎn)具有的向心加速度的最小值為g；
（2）小球在最高點(diǎn)速度的最小值為$\sqrt{gL}$．
（3）若繩換成細(xì)桿，則小球在最高點(diǎn)速度的最小值為零．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，沿半徑方向上的合力提供向心力．以及繩子拉著小球在豎直平面內(nèi)運(yùn)動，在最高點(diǎn)的臨界情況是拉力為0時，重力提供向心力，明確繩子和桿的區(qū)別．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．如圖所示，A是一質(zhì)量為M的盒子，B是一質(zhì)量為0.5M的物塊，A、B用細(xì)繩相連，跨過光滑的定滑輪，A置于傾角θ=30°的斜面上，B懸掛于斜面之外而處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)在向A中緩慢加入沙子，整個系統(tǒng)始終保持靜止，則（　�。�
A．加沙前，A所受的摩擦力方向沿斜面向上
B．加沙前，A所受的摩擦力為零
C．加沙過程中，繩子的拉力逐漸增大
D．加沙過程中，A對斜面的壓力逐漸增大

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．下列關(guān)于近代物理知識的說法正確的是（　�。�
A．發(fā)生α衰變時，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了2個
B．β射線是原子核外的電子電離形成的電子流，它具有較強(qiáng)的穿透能力
C．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了光具有粒子性
D．一群處于n=3能級的氫原子向低能級躍遷，最多可釋放出3種頻率的光子

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．2013年6月11日，神州十號航天員聶海勝、張曉光和王亞平在“天宮一號”首次為青少年進(jìn)行太空授課，開辟了我國太空教育的新篇章．中國人民大學(xué)附屬中學(xué)報告廳作為“地面課堂”，利用電磁波（選填“電磁波”或“超聲波”）與神十航天員“天地連線”，從而傳遞信息．授課中，指令長聶海勝竟能盤起腿漂浮在空中，玩起了“懸空打坐”，此時不能（選填“能”或“不能”）用普通的體重計(jì)測量航天員的質(zhì)量．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，一同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷升降機(jī)運(yùn)動狀態(tài)的裝置．該同學(xué)在升降機(jī)中將重物放在壓敏電阻上，壓敏電阻接在如圖甲所示的電路中，電流表示數(shù)變化如圖乙所示，某同學(xué)根據(jù)電流表的示數(shù)變化情況推斷升降機(jī)的運(yùn)動狀態(tài)，下列說法中正確的是（　�。�
A．0～t1時間內(nèi)，升降機(jī)一定靜止
B．0～t1時間內(nèi)，升降機(jī)可能在做勻速直線運(yùn)動
C．t1～t2時間內(nèi)，升降機(jī)可能在勻加速上升
D．t1～t2時間內(nèi)，升降機(jī)可能在勻減速下降

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．甲、乙兩個物體從同一地點(diǎn)開始沿同一方向運(yùn)動，其速度-時間圖象如圖所示，圖中t2=$\frac{{t}_{4}}{2}$，兩段曲線均為半徑相同的$\frac{1}{4}$圓弧，則（　�。�
A．甲、乙在t1、t3時刻兩次相遇
B．甲、乙在t2時刻運(yùn)動方向均改變
C．0～t4時間內(nèi)甲物體的平均速度等于乙物體的平均速度
D．0～t4時間內(nèi)甲、乙在t2時刻相距最遠(yuǎn)，t4時刻相遇

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

4．若雞蛋質(zhì)量m=0.05kg，從對地高h(yuǎn)=1.25m的位置自由下落，取重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力：
（1）雞蛋自由下落的時間是多少？剛剛按觸地面是的速度是多少？
（2）雞蛋落在泡沫塑料板上，與泡沫塑料板作用時間為t=1s，則雞蛋所受到塑料板的平均沖力？
（3）雞蛋落在玻璃上，與玻璃作用時間為t=0.01s，則雞蛋所受到的平均沖力？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy，其第一象限存在著正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場強(qiáng)度的方向水平向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里．一帶電荷量為+q，質(zhì)量為m的微粒從原點(diǎn)出發(fā)沿與x軸正方向的夾角為45°的初速度進(jìn)入復(fù)合場中，正好做直線運(yùn)動，當(dāng)微粒運(yùn)動到A（2L，2L）時，電場方向突然變?yōu)樨Q直向上（不計(jì)電場變化的時間），粒子繼續(xù)運(yùn)動一段時間后，正好垂直于y軸穿出復(fù)合場．（不計(jì)一切阻力）求：
（1）電場強(qiáng)度E大小；  
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．下列關(guān)于物理學(xué)史的說法正確的是（　�。�
A．奧斯特發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場，并提出分子電流假說解釋磁現(xiàn)象
B．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許用扭秤實(shí)驗(yàn)測出了萬有引力常量的數(shù)值，從而使萬有引力定律有了真正的使用價值
C．胡克指出，在任何情況下，彈簧的彈力都跟伸長量成正比
D．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并提出了判斷感應(yīng)電流方向的方法

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