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如图所示,长0.5m的轻质细杆,其一端固定于O点,另一端固定有质量为1kg的小球.小球在竖直平面内绕O点做圆周运动.已知小球通过最高点时速度大小为2m/s,运动过程中小球所受空气阻力忽略不计,g取10m/s2.关于小球通过最高点时杆对小球的作用力,下列说法中正确的是(  )
A.杆对小球施加向上的支持力,大小为2N
B.杆对小球施加向上的支持力,大小为18N
C.杆对小球施加向下的拉力,大小为2N
D.杆对小球施加向下的拉力,大小为18N

设小球通过最高点时杆对小球的作用力方向向下,大小为F.根据牛顿第二定律得:
mg+F=m
v2
L

则得:F=m(
v2
L
-g)=1×(
22
0.5
-10)N=-2N,负号表示杆对小球的作用力方向向上,故杆对小球施加向上的支持力,大小为2N.
故选:A
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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图,其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m,放置在未画出的圆盘上.圆周轨道的半径为r,力电传感器测定的是向心力,光电传感器测定的是圆柱体的线速度,以下是所得数据和图乙所示的F-v、F-v2、F-v3三个图象:





(1)数据表和图乙的三个图象是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时保持圆柱体质量不变,半径r="0.1" m的条件下得到的.研究图象后,可得出向心力F和圆柱体速度v的关系式:___________________.
(2)为了研究F与r成反比的关系,实验时除了保持圆柱体质量不变外,还应保持物理量__________不变.
(3)根据你已经学习过的向心力公式以及上面的图线可以推算出,本实验中圆柱体的质量为__________.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,细杆的一端与一小球相连,可绕过O的水平轴自由转动.现给小球一初速度,使它做圆周运动.图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点,则杆对球作用力可能是(  )
A.a处为拉力,b处为拉力B.a处为推力,b处为拉力
C.a处为拉力,b处为推力D.a处为推力,b处为推力

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,长为L的轻杆的下端用铰链固接在水平地面上,上端固定一个质量为m的小球,轻杆处于竖直位置,同时与一个质量为M的长方体刚好接触.由于微小扰动,杆向右侧倒下,当小球与长方体分离时,杆与水平面的夹角为30°,且杆对小球的作用力恰好为零,若不计一切摩擦.则(  )
A.长方体与小球的质量比是4:1
B.分离时小球的速率为
gL
C.分离后长方体的速率为
gL
2
D.长方体对小球做功
-mgL
4

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,一个人用一根长L=1m,只能承受T=46N拉力的绳子,拴着一个质量为m=1kg的小球,在竖直面内做逆时针方向的圆周运动,已知圆心O离地的距离H=6m,g=10m/s2
(1)此人在小球到达最低点时必须用多大的角速度转动小球方能使绳子被拉断?
(2)若地面上P点停有一只视为质点的乌龟,P点与O点的水平距离为7米,问绳子拉断后,小球第一次着地是否会击中乌龟?如没击中,则小球第一次着地点距乌龟多远?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一圆转盘可在水平面内匀速转动,沿半径方向有两个物体用轻绳连接,两物体质量相等,且与转盘间的动摩擦因数相同,当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时,某一时刻剪断绳子,则两物体的运动情况是(  )
A.两物体均沿切线方向滑出转盘
B.两物体均沿半径方向滑出转盘
C.两物体仍随转盘一起做匀速圆周运动,不会发生滑动
D.A仍随转盘一起做匀速圆周运动,B发生滑动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一个圆盘在水平面内匀速转动,盘面上距圆盘中心一定距离处放有一个小木块随圆盘一起转动,则木块转动所需向心力的来源是(  )
A.木块所受的重力
B.圆盘对木块的支持力
C.圆盘对木块的静摩擦力
D.圆盘对木块的支持力和静摩擦力的合力

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,是一种叫做“魔盘”的娱乐设施,它是处于水平面上的一个可绕中心旋转的圆盘状物体.当其旋转时,上面的游戏者可能被从中间向边缘处甩开.则下列说法正确的是(  )
A.只要游戏者和圆盘间无相对滑动,圆盘对游戏者施的静摩擦力就一定指向圆盘中心
B.若圆盘转速保持一定,且所有的游戏者都相对于圆盘静止,则离中心处越远的游戏者受到的向心力一定越大
C.若圆盘转速保持一定,且所有的游戏者都相对于圆盘静止,则所有游戏者都不受到圆盘的摩擦力
D.若圆盘转速从零开始逐渐增大,则盘上的人会逐渐向边缘滑去,且离转动中心越远的人,这种滑动趋势越厉害

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,杆长为L,杆的一端固定一个质量为m的小球,杆的质量忽略不计,整个系统绕杆的另一端在竖直平面内做圆周运动,求:
(1)小球在最高点A时速度vA为多大时,才能使杆对小球m的作用力为零?
(2)小球在最高点A时,杆对小球的作用力F为拉力,且大小F=mg,则小球此时的速度是多少?
(3)如m=0.50kg,L=0.5m,vA=0.4m/s,则在最高点A时,杆对小球的作用力是多大?是推力还是拉力?

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