11．一根輕繩一端系一小球，另一端固定在O點，在O點有一個能測量繩的拉力大小的力傳感器，讓小球繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動，由傳感器測出拉力F隨時間t變化圖象如圖2所示，已知小球在最低點A的速度vA=6m/s，小球的質(zhì)量為m=0.2kg，求（　�。�
A．小球做圓周運動的周期T為1sB．小球做圓周運動的周期T為2s
C．小球的最小向心力為2 ND．輕繩的長度L為$\frac{18}{35}$m

分析 小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，在最低點繩子的拉力和重力的合力提供向心力，此時拉力最大；在最高點，拉力和重力的合力提供向心力，此時拉力最�。鶕�(jù)圖象求出求出小球的周期．由圖讀出小球通過最高點B時的拉力大小，得到最小的向心力．由圖讀出小球通過最低點A時的拉力大小，根據(jù)牛頓第二定律列出方程，求出輕繩的長度．

解答 解：A、由圖象可知繩子的拉力連續(xù)兩次最小值之間的時間間隔為2s，則小球做圓周運動的周期為T=2s，故A錯誤，B正確．
C、由圖可知，小球受到的拉力最小值 Fmin=2N，則最小向心力為 Fnmin=Fmin+mg=2N+2N=4N，故C錯誤．
D、在最低點，根據(jù)牛頓第二定律有：
 FA-mg=m$\frac{{v}_{A}^{2}}{L}$
據(jù)題 vA=6m/s，m=0.2kg，由圖知，F(xiàn)A=14N
代入數(shù)據(jù)解得：L=0.6m，故D錯誤．
故選：B

點評 本題關(guān)鍵要理解小球圓周運動的周期性，充分把握圖象的信息，對小球進行受力分析，然后根據(jù)合力提供向心力，運用牛頓第二定律列式求解即可．

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

1．下列那位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)尖端放電現(xiàn)象．他還冒著生命危險在美國費城進行了著名的風(fēng)箏實驗，把天電引了下來，發(fā)現(xiàn)天電和摩擦產(chǎn)生的電是一樣的，才使人類擺脫了對雷電現(xiàn)象的迷信．他是（　　）
A．丹麥奧斯特B．英國法拉第C．美國富蘭克林D．法國庫侖

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

2．如圖所示，質(zhì)量分別為2m和3m的兩個小球固定在一根直角尺的兩端A、B，直角尺的定點O處有光滑的固定轉(zhuǎn)動軸，AO、BO的長分別為2L和L，開始時直角尺的AO部分處于水平位置而B在O的正下方，讓該系統(tǒng)由靜止開始自由轉(zhuǎn)動，（sin37°=0.6），不計直角尺的質(zhì)量，求：
（1）當(dāng)A達到最低點時，A小球的速度大小v；
（2）從開始到OA豎直過程中OA桿對A小球做的功W；
（3）OA桿能向左偏移豎直方向最大的角度α．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．為了實現(xiàn)人類登陸火星的夢想，近期我國宇航員王躍與俄羅斯宇航員一起進行“模擬火星”實驗活動．已知火星半徑是地球半徑的$\frac{1}{2}$，地球質(zhì)量為M，表面重力加速度是g，王躍在地球上能向上跳起的最大高度是h，在火星向上跳起的最大高度為$\frac{3}{2}$h，下述分析正確的是（　�。�
A．火星表面的重力加速度是$\frac{2}{3}$g
B．火星質(zhì)量為$\frac{1}{6}$M
C．火星第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的$\frac{\sqrt{2}}{3}$
D．火星密度的與地球的密度相同

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

6．“驗證機械能守恒定律”的實驗如圖1采用重物自由下落的方法：

（1）下列操作步驟中，正確的有A．
A．圖中兩限位孔必須在同一直線上
B．實驗前，手提住紙帶上端，紙帶不必豎直
C．實驗時，先放手松開紙帶再接通打點計時器電源
D．?dāng)?shù)據(jù)處理時，應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點作為初、末位置
（2）實驗中，發(fā)現(xiàn)重錘減少的勢能總是大于重錘增加的動能，造成這種現(xiàn)象的主要原因是C．
A．選用的重錘質(zhì)量過大
B．?dāng)?shù)據(jù)處理時出現(xiàn)計算錯誤
C．空氣對重錘的阻力和打點計時器對紙帶的阻力
D．實驗時操作不夠細(xì)，實驗數(shù)據(jù)測量不準(zhǔn)確
（3）實驗中，已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，所用重物的質(zhì)量為1.00kg，實驗中得到一點跡清晰的紙帶（圖2），把第一點記作O，另選連續(xù)的4個點A、B、C、D作為測量的點，經(jīng)測量知道A、B、C、D到0點的距離分別為62.99cm，70.18cm，77.76cm，85.73cm，根據(jù)以上的數(shù)據(jù)，可知重物由0運動到C點，重力勢能的減小量等于7.62J，動能的增加量等于7.56J．（本題中計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）
（4）通過實驗得出的結(jié)論是：誤差允許范圍內(nèi)機械能守恒．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．在人類發(fā)展的歷史上，許多科學(xué)家做出了巨大的貢獻．關(guān)于物理學(xué)家的貢獻，下面說法正確的是（　　）
A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律并測出了引力常數(shù)G
B．楞次總結(jié)出了通電導(dǎo)線在磁場中受力方向的判定法則
C．安培首先提出了磁場對運動電荷有力的作用
D．奧斯特首先發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．“水流星”是一種常見的雜技項目，該運動可以簡化為輕繩一端系著小球在豎直平面內(nèi)的圓周運動模型，如圖所示，已知繩長為l，重力加速度為g，不計空氣阻力，則（　　）
A．小球運動到最低點Q時，處于失重狀態(tài)
B．當(dāng)v0＜$\sqrt{gl}$時，細(xì)繩始終處于繃緊狀態(tài)
C．當(dāng)v0＞$\sqrt{6gl}$時，小球一定能通過最高點P
D．小球初速度v0越大，則在P、Q兩點繩對小球的拉力差越大

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．下列說法正確的是（　�。�
A．牛頓利用扭秤裝置比較準(zhǔn)確地測出了引力常量，體現(xiàn)了放大和轉(zhuǎn)換的思想
B．開普勒以天體間普遍存在的引力為依據(jù)，運用嚴(yán)密的邏輯推理建立了萬有引力定律
C．為了探究勻速圓周運動向心力F與小球質(zhì)量m、角速度ω、半徑r的關(guān)系，物理上采用了控制變量的方法
D．愛因斯坦提出的狹義相對論表明經(jīng)典力學(xué)適用于微觀粒子和高速運動物體

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．如圖所示，放在水平地面上的物體A重G=100N，左側(cè)用輕質(zhì)繩系在墻上，此時張力為零，右側(cè)連著一輕質(zhì)彈簧，已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，彈簧的勁度系數(shù)k=25N/cm．在彈簧的右端加一水平拉力F，則：
（1）當(dāng)彈簧伸長1cm時，物體受哪幾個力的作用，各為多大
（2）當(dāng)彈簧伸長2cm時，物體受哪幾個力的作用，各為多大．

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同步練習(xí)冊答案