[题目]刘老师在课堂上给同学们做如下实验:一细线与桶相连.桶中装有小球.桶与细线一起在竖直平面内做圆周运动.最高点时小球竟然不从桶口漏出.如图所示.小球的质量m=0.2kg.球到转轴的距离l=90cm.g=10m/s2(1)整个装置在最高点时.球不滚出来.求桶的最小速率,(2)若在最高点时使球对桶底的压力等于球重力的2倍.桶的速率多大,(3)若通过最高� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】刘老师在课堂上给同学们做如下实验：一细线与桶相连，桶中装有小球，桶与细线一起在竖直平面内做圆周运动，最高点时小球竟然不从桶口漏出，如图所示，小球的质量m=0.2kg，球到转轴的距离l=90cm，g=10m/s2

(1)整个装置在最高点时，球不滚出来，求桶的最小速率；

(2)若在最高点时使球对桶底的压力等于球重力的2倍，桶的速率多大；

(3)若通过最高点时桶的速度为9m/s，求此处球对桶底的压力。

【答案】(1)3m/s；(2)；(3)16N

【解析】

(1)桶运动到最高点时，设速度为时恰好球不滚出来，由球受到的重力刚好提供其做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律得

解得

(2)在最高点时使球对桶底的压力等于球重力的2倍，对球受力分析，受重力及向下支持力，根据牛顿第二定律，结合向心力表达式，则有

解得

(3)由于

所以球受桶向下的压力，则球的重力和桶对球的弹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有

解得

根据牛顿第三定律，球对桶的压力大小

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（1）通过计算判断杆a的运动情况；

（2）从t=0时刻起，求1s内通过杆b的电量；

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B．小球通过最高点时所受轻杆的作用力可能为零

C．小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而增大

D．小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而减小

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（1）写出核反应方程；

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（2）小军同学认为不需要测小球的直径。他借助最高点和最低点的拉力，再结合机械能守恒定律即可求得。小军同学还需要测量的物理量有__________(填字母代号)。

A．小球的质量m

B．轻绳的长度

C．小球运动一周所需要的时间T

（3）根据小军同学的思路，请你写出重力加速度g的表达式____________。

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