2．如圖所示，長度為L=0.4m的繩，系一小球在豎直面內(nèi)做圓周運動，小球的質(zhì)量為M=0.2kg，小球半徑不計，小球在通過最低點的速度大小為v=3m/s，g=10m/s2．求：
（1）小球在最低點向心加速度和所受繩的拉力；
（2）小球恰能過最高點的速度；
（3）若小球過最高點時的速度是v=4m/s，求繩子拉力的大�。�

分析 （1）根據(jù)向心加速度的公式a=$\frac{{v}^{2}}{r}$求出向心加速度的大��；由合外力提供向心力確定拉力的大�。�
（2）恰能過最高點，則重力提供向心力；
（3）在最高點靠豎直方向上的合力提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律求出繩子對小球的拉力．

解答 解：（1）向心加速度：a=$\frac{{v}^{2}}{r}$=$\frac{{3}^{2}}{0.4}$=22.5m/s2．
拉力為T：T-mg=ma 
得：T=mg+ma=2+4.5=6.5N
（2）恰能過最高點的速度為v′，則重力提供向心力：mg=m$\frac{v{′}^{2}}{L}$　
得：v′=2$\sqrt{2}$m/s．
（3）在最高點拉力為T′，則有：$T′+mg=m\frac{{V}^{2}}{L}$　
得：T′=m$\frac{{V}^{2}}{L}-mg$=6N．
答：（1）小球在最低點向心加速度為22.5m/s2，所受繩的拉力為6.5N；
　　（2）小球恰能過最高點的速度為2$\sqrt{2}$m/s；
　�。�3）小球過最高點時的速度是v=4m/s，求繩子拉力的大小為6N

點評 解決本題的關(guān)鍵搞清向心力的來源，根據(jù)牛頓第二定律進行求解．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．萬有引力常量為G，地球質(zhì)量為M，火箭中質(zhì)量為m的物體隨火箭一起以加速度a做勻加速直線運動離開地球，當火箭的物體的視重為N時，火箭離地心的距離是（　　）
A．$\sqrt{\frac{GMm}{N-ma}}$B．$\sqrt{\frac{GMm}{N-mg}}$C．$\sqrt{\frac{GMm}{N}}$D．$\sqrt{\frac{GMm}{N+ma}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．在測定金屬電阻率的實驗中，
（1）待測金屬絲是均勻材料制成、橫截面為圓形的金屬絲，用螺旋測微器測量其直徑，結(jié)果如圖1所示．由圖可知其直徑d=0.435mm．
（2）該金屬絲Rx的阻值約為5Ω左右，現(xiàn)備有以下器材：
A．電池組E（3V）                 B．滑動變阻器R（0～10Ω，額定電流2A）
C．電流表A1（0～3A，內(nèi)阻0.1Ω）    D．電流表A2（0～0.6A，內(nèi)阻0.5Ω）
E．電壓表V1（0～3V，內(nèi)阻6kΩ）     F．電壓表V2（0～15V，內(nèi)阻30kΩ）
G．電鍵、導(dǎo)線
①為使測量結(jié)果盡量準確，應(yīng)選用電流表D和電壓表E．（填寫器材字母代號）
②請在圖2方框中畫出實驗電路圖，并以筆劃線代替導(dǎo)線將圖3實物圖補充完整．
③在閉合開關(guān)S前，滑動變阻器觸頭應(yīng)放在b端．（選填“a”或“b”）
④測量的阻值比真實的阻值偏�。ㄌ睢捌蟆�、“偏小”或“相等”）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．質(zhì)量為0.6kg的物體在粗糙水平面上直線運動，圖中的兩條直線分別表示物體受恒定水平拉力作用和不受水平拉力作用時的v-t圖象，則下列說法中正確的是（　　）
A．物體不受水平拉力時的速度圖象一定是b
B．物體受水平拉力時的速度圖象可能是a
C．水平拉力的大小一定等于0.2N
D．物體受到的摩擦力大小一定等于0.2N

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，某同學(xué)設(shè)計出了如圖1所示的電路進行實驗，由于電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路，電路中用一個定值電阻R0起保護作用，處電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實驗器材還有：
a．電壓表（量程3V、15V）；
b．電流表（量程0.6A、3A）；
c．定值電阻（阻值2Ω、額定功率5W）；
d．定值電阻（阻值10Ω、額定功率10W）；
e．滑動變阻器（阻值范圍0～10Ω、額定電流2A）；
f．滑動變阻器（阻值范圍0～100Ω、額定電流1A）

（1）要正確完成實驗，電壓表的量程應(yīng)選擇3V，電流表的量程應(yīng)選擇0.6A．R0應(yīng)選擇2Ω的定值電阻，R應(yīng)選擇阻值范圍是0-10Ω的滑動變阻器．
（2）引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因是電壓表的分流作用，使電流表的讀數(shù)偏�。�
（3）如圖2所示的U-I圖象上是實驗測得的7組數(shù)據(jù)標出的點，請你完成圖線，并由圖線求出E=1.50V，r=0.58Ω．
（4）若只選用兩組數(shù)據(jù)，用歐姆定律算出E、r有可能誤差較大，若選用第5組和第6組數(shù)據(jù)誤差最大．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖所示，小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機中矩形線圈的電阻r=1Ω，匝數(shù)為10匝，線圈處在勻強磁場中，線圈繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與電路連接，電路中電表為理想電表，滑動變阻器R1的最大阻值為4Ω，滑動片P位于滑動變阻器的中點，線圈的轉(zhuǎn)速為10r/s，閉合開關(guān)S，電壓表的示數(shù)為4V，電流表的示數(shù)為0.5A，則下列說法正確的是（　　）
A．從圖示開始，線圈中產(chǎn)生的電動勢瞬時表達式為e=4.5cos20πt（V）
B．燈泡消耗的功率為2W
C．線圈轉(zhuǎn)動過程中，通過線圈的最大磁通量約為0.01Wb
D．滑動變阻器的滑片向左移，電壓表、電流表的示數(shù)均變小

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素，如圖所示，設(shè)兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計指針偏角為θ．實驗中，極板所帶電荷量不變，以下說法正確的是（　�。�
A．若保持S不變，增大d，則θ變小
B．若保持d不變，減小S，則θ變小
C．若保持d不變，S不變，插入介質(zhì)板，則θ變大
D．若保持d不變，S不變，插入金屬板，則θ變小

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．如圖甲所示，粗糙斜面Q的傾斜角θ=30°，小物塊p恰好能沿斜面勻速下滑，現(xiàn)將斜面抬高，使斜面Q的傾斜角變?yōu)棣?37°，如圖乙所示，在Q右側(cè)施加向左的水平力（未畫出），使P和Q一起向左勻加速度運動，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，已知重力加速度為g，sin37°=0，cos37°=0.8．
（1）當P和Q之間恰好無摩擦力時，求加速度的大小；
（2）若改變β，當加速度a=2g時，要使P和Q不發(fā)生相對滑動，求β的最小值．（可以用β的三角函數(shù)表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．小明同學(xué)初學(xué)牛頓第二定律時產(chǎn)生了如下疑問：根據(jù)牛頓第二定律，力可以使物體產(chǎn)生加速度，可使用很大的水平力F去推汽車時，卻沒有使汽車產(chǎn)生加速度而動起來，這是為什么呢？關(guān)于小明產(chǎn)生的疑問，下列解釋正確的是（　�。�
A．牛頓第二定律對靜止的物體不適用
B．根據(jù)a=$\frac{F}{m}$，汽車的質(zhì)量太大，產(chǎn)生的加速度極小，速度增量很小，眼睛不易察覺
C．小明對汽車的推力小于汽車受到的摩擦力，汽車不會運動
D．汽車所受合力為零，加速度等于零，所以原來靜止的汽車還是靜止的

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