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5.如圖甲所示,輕桿一端固定在O點,另一端固定一小球,現讓小球在豎直平面內做半徑為R的圓周運動.小球運動到最高點時,桿與小球間彈力大小為F,小球在最高點的速度大小為v,其F-v2圖象如圖乙所示.不計空氣阻力,則(  )
A.當地的重力加速度大小為$\frac{b}{R}$
B.小球的質量為$\frac{bR}{a}$
C.v2=c時,桿對小球作用力方向向下
D.v2=2b時,小球受到的彈力與重力大小不相等

分析 根據v2=b時,F=0,靠重力提供向心力,結合牛頓第二定律求出當地的重力加速度,根據v=0時,F=a,得出小球的質量.結合牛頓第二定律求出v2=c時桿子作用力的方向,以及v2=2b時,小球的重力與桿子彈力大小的關系.

解答 解:A、當v2=b時,桿子的彈力為零,有:$mg=m\frac{{v}^{2}}{R}$,解得$g=\frac{b}{R}$,故A正確.
B、當小球的速度為零時,F=a,則有:F=mg,解得m=$\frac{a}{g}=\frac{aR}{b}$,故B錯誤.
C、由圖象可知,v2=b時,桿子的作用力為零,當v2=c>b時,桿子表現為拉力,即桿對小球作用力的方向向下,故C正確.
D、當v2=2b時,根據牛頓第二定律得,F+mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$=$m\frac{2b}{R}$,又$mg=m\frac{b}{R}$,則F+mg=2mg,可知F=mg,故D錯誤.
故選:AC.

點評 本題主要考查了圓周運動向心力公式的直接應用,要求同學們能根據圖象獲取有效信息,難度適中.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

4.把一個物體豎直向上拋出去,該物體上升的最大高度是h,若物體的質量為m,所受的空氣阻力恒為f,則從被拋出到落回原處的全過程中重力所做的功為0,此過程中物體的機械能減少(填“增加”、”不變”或“減少”).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.關于平拋運動,下面的幾種說法?正確的是 (  )
A.平拋運動是一種不受任何外力作用的運動
B.平拋運動是曲線運動,它的速度方向不斷改變,不可能是勻變速運動
C.平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動
D.平拋運動的落地時間與初速度大小無關只與拋出點的高度有關

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖所示的現象中,能體現力改變物體運動狀態的是(  )
A.
      人拉長彈簧
B.
    人壓跳板
C.
     磁鐵吸引鐵球轉彎
D.
          人拉彎弓

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.“神舟六號”順利發射升空后,在近似圓周的軌道上運行,運行時離地面的高度約為$\frac{R}{19}$(大約340km,其中R為地球半徑),設飛船在發射塔上時,宇航員受到的萬有引力為G0,那么,飛船在近似圓周的軌遣上繞地球運行時.宇航員受到的萬有引力約為(設宇航員的身體質量不變)(  )
A.($\frac{19}{20}$)2G0B.($\frac{1}{19}$)2G0C.0D.192G0

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.從圖象中獲取有用信息,是利用圖象分析、解決問題的關鍵.關于下面四個圖象,說法正確的是(  )
A.圖甲是某靜電場中一條與x軸重合的電場線上電勢隨位置變化的關系圖線,由圖線可知,該靜電場是勻強電場
B.圖乙是某電源的端電壓隨干路電流變化的關系圖線,由圖線可知,該電源的電動勢約為1.5V、內阻約為2Ω
C.圖丙是某單擺的共振曲線,已知重力加速度g=10m/s2,由圖線可知,該單擺的擺長約為2m
D.圖丁是一個單匝線圈繞過其平面并垂直于勻強磁場的軸勻速轉動的過程中產生的感應電動勢隨時間變化的關系圖線,由圖線可知,穿過線圈的磁通量最大值約為1Wb

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

17.如圖所示,在輕桿兩端分別固定兩個球AB,A球質量mA=m,B球質量mB=2m,輕桿可以繞固定軸O轉動,不計桿與轉軸間的摩擦,兩球到轉動軸O的距離都為L,開始時桿處于水平狀態,放手后,桿轉到豎直位置,如圖中虛線所示,重力加速度為g,則:
(1)以B球在最低點的位置為零勢能面,求桿水平時A球的重力勢能;
(2)桿從水平位置轉到豎直位置的過程中,兩球構成的系統的重力勢能減少量;
(3)B球到達最低點時,A球的速度大小;
(4)上述過程中桿對A球做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

14.如圖所示,水平放置的圓盤上,在其邊緣C點固定一個小桶,桶的高度不計,圓盤半徑為R=1m,在圓盤直徑CD的正上方,與CD平行放置一條水平固定的滑道AB,滑道右端B與圓盤圓心O在同一豎直線上,且B點距離圓盤圓心的豎直高度為h=1.25m.在滑道左端靜止放置一質量為m=0.4kg的物塊(可視為質點),物塊與滑道的動摩擦因數為μ=0.2.現用力F=4N的水平作用力向右拉動物塊,同時圓盤從圖示位置以角速度ω=2πrad/s,繞通過圓心O的豎直軸勻速轉動,拉力作用在物塊一段時間后撤掉,最終物塊由B點水平拋出,恰好落入圓盤邊緣的小桶內.重力加速度g=10m/s2
(1)物塊從B點水平拋出時的速度;
(2)若拉力作用時間為0.5s,求所需滑道的長度.
(3)拉力作用的最短時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.在物理學發展過程中,觀測、實驗、假說和邏輯推理等方法都起到了重要作用.下列敘述符合史實的是(  )
A.楞次在分析了許多實驗事實后提出,感應電流應具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化
B.奧斯特根據通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場的相似性,提出了分子電流假說
C.法拉第在實驗中觀察到,在通有恒定電流的靜止導線附近的固定導線圈中,會出現感應電流
D.開普勒對天體的運行做了多年的研究,最終提出了萬有引力定律

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