【題目】“太極球”是近年來(lái)在廣大市民中較流行的一種健身器材。做該項(xiàng)運(yùn)動(dòng)時(shí),健身者半馬步站立,手持太極球拍,拍上放一橡膠太極球,健身者舞動(dòng)球拍時(shí),球卻不會(huì)掉落地上�，F(xiàn)將球拍和太極球簡(jiǎn)化成如圖甲所示的平板和小球,熟練的健身者讓球在豎直面內(nèi)始終不脫離板而做勻速圓周運(yùn)動(dòng),且在運(yùn)動(dòng)到圖中的A、B、C、D位置時(shí)球與板間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。A為圓周的最高點(diǎn),C為最低點(diǎn),B、D與圓心O等高。設(shè)球的重力為1N,不計(jì)拍的重力。則:

(1)健身者在C處所需施加的力比在A處大多少?

(2)設(shè)在A處時(shí)健身者需施加的力為F,當(dāng)球運(yùn)動(dòng)到B、D位置時(shí),板與水平方向需有一定的夾角θ,請(qǐng)作出tanθ-F的關(guān)系圖象。

【答案】(1)2N　(2)

【解析】（1）由于小球在A處的速度大小為v，半徑為R
則在A處時(shí)有 ，①
可得

在C處時(shí)，有 ②
由①②式得△F=F′-F=2mg=2N

（2）在A處時(shí)板對(duì)小球的作用力為F，球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力：F向=F+mg
由于無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，在B處不受摩擦力作用，受力分析如圖所示．


則

作出的tanθ-F的關(guān)系圖象如圖所示

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，以下說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 勻速運(yùn)動(dòng)B. 勻變速運(yùn)動(dòng)

C. 變速運(yùn)動(dòng)D. 以上說(shuō)法都不對(duì)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】漁船常利用超聲波來(lái)探測(cè)遠(yuǎn)處魚群的方位．已知某超聲波頻率為1.0×105Hz，某時(shí)刻該超聲波在水中傳播的波動(dòng)圖像如圖所示．

(1)從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，畫出x＝7.5×10－3 m處質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像(至少一個(gè)周期)．

(2)現(xiàn)測(cè)得超聲波信號(hào)從漁船到魚群往返一次所用時(shí)間為4 s，求魚群與漁船間的距離(忽略船和魚群的運(yùn)動(dòng))．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，冰面對(duì)溜冰運(yùn)動(dòng)員的最大摩擦力為運(yùn)動(dòng)員體重的K倍，他在冰面上做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其安全速度為(　　)

A．v＝K B．v≤ C．v≤ D．v≤

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】以下敘述中正確的是

A. 點(diǎn)電荷是理想化物理模型，通常體積小的帶電體都可以看成是點(diǎn)電荷

B. 庫(kù)侖定律只適用于點(diǎn)電荷，點(diǎn)電荷實(shí)際上是不存在的

C. 靜電力常量與電荷間的相互作用力和距離的平方成正比，與電荷量的乘積成反比

D. 大的帶電體都不能看作點(diǎn)電荷

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點(diǎn)，在自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R＝0．8 m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點(diǎn)到桌面的豎直距離也是R。用質(zhì)量m1＝0．4 kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)，釋放后彈簧恢原長(zhǎng)時(shí)物塊恰停止在B點(diǎn)。用同種材料、質(zhì)量為m2＝0．2 kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)釋放，物塊過(guò)B點(diǎn)后做勻變速運(yùn)動(dòng)，其位移與時(shí)間的關(guān)系為x＝8t－2t2，物塊飛離桌面后由P點(diǎn)沿切線落入圓軌道。g＝10 m/s2，求：

（1）物塊m2過(guò)B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v0；

（2）BP間的水平距離；

（3）判斷m2能否沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn)（要求寫清計(jì)算過(guò)程）；

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示，則該質(zhì)點(diǎn)（ ）

A、在0.015s時(shí)，速度和加速度都為－x方向

B、在0.01至0.03s內(nèi)，速度與加速度先反方向后同方向，且速度是先減小后增大，加速度是先增大后減小。

C、在第八個(gè)0.01s內(nèi)，速度與位移方向相同，且都在不增大

D、在每1s內(nèi)，回復(fù)力的瞬時(shí)功率有100次為零。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一種比飛機(jī)還要快的旅行工具即將誕生，稱為“第五類交通方式”，它就是“Hyperloop(超級(jí)高鐵)”。 據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》2016年7月6日?qǐng)?bào)道，Hyperloop One公司計(jì)劃，將在歐洲建成世界首架規(guī)模完備的“超級(jí)高鐵”(Hyperloop)，連接芬蘭首都赫爾辛基和瑞典首都斯德哥爾摩，速度可達(dá)每小時(shí)700英里(約合1126公里/時(shí))。如果乘坐Hyperloop從赫爾辛基到斯德哥爾摩，600公里的路程需要40分鐘，Hyperloop先勻加速，達(dá)到最大速度1200 km／h后勻速運(yùn)動(dòng)，快進(jìn)站時(shí)再勻減速運(yùn)動(dòng)，且加速與減速的加速度大小相等，則下列關(guān)于Hyperloop的說(shuō)法正確的是（ ）

A. 加速與減速的時(shí)間不一定相等

B. 加速時(shí)間為10分鐘

C. 加速時(shí)加速度大小為0.86m／s2

D. 如果加速度大小為10 m／s2，題中所述運(yùn)動(dòng)最短需要約31分鐘

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖為A、B兩個(gè)物體做直線運(yùn)動(dòng)的位移－時(shí)間圖象，則下列說(shuō)法正確的是( )

A. 0~t1這段時(shí)間，A的位移比B的位移大

B. t1~t2這段時(shí)間，A、B的路程不同

C. t1時(shí)刻B的速度比A的速度小

D. t2時(shí)刻A、B速度方向相同

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