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如图所示,长为l=2m的轻杆,一端固定一个质量m=1kg的小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在竖直平面内做圆周运动,小球过最高点的速度大小为4m/s,则轻杆对小球的作用力是(  )
A.大小为2N,方向为竖直向上
B.大小为2N,方向为竖直向下
C.大小为18N,方向为竖直向上
D.大小为18N,方向为竖直向下

设小球所受的作用力方向向下,根据牛顿第二定律得:
F+mg=m
v2
L

解得:F=m
v2
L
-mg=1×
16
2
-10=-2N

负号表示作用力方向向上,即轻杆对小球的作用力竖直向上.故A正确,B、C、D错误.
故选:A.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

地球绕自转轴旋转时,对静止在地面上的某一物体,下列结论不正确的是
A.在地面上的任何位置,物体向心力的大小相等,方向都指向地心
B.在地面上的任何位置,物体向心加速度的方向都垂直指向地球的自转轴
C.物体随地球自转的向心加速度随着地球 纬度的减小而增大
D.物体的重力并不等于它随地球自转所需要的向心力

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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

修建铁路时,在水平地面的铁路转弯处,往往使外轨略高于内轨,这是为了(  )
A.减轻火车轮子挤压外轨
B.减轻火车轮子挤压内轨
C.使火车车身倾斜,利用重力和支持力的合力提供转弯所需向心力
D.限制火车向外脱轨

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

一只光滑的碗水平放置,其内放一质量为m的小球,开始小球相对于碗静止在碗底,如图所示,则下列哪些情况能使碗对小秋的支持力大于小球的重力(  )
A.碗竖直向上加速运动
B.碗竖直向下减速运动
C.当碗突然水平加速时
D.当碗水平匀速运动转为突然静止时

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示足够大的倾角为θ的光滑斜面固定放置,在其上有一固定点O,O点连接一长为L的细线,细线的另一端连接一可以看做质点的小球.原来小球处于静止状态,现给小球一与细线垂直的初速度v0,使小球能在斜面内做完整的圆周运动,则v0的最小值为(  )
A.
gLsinθ
B.2
gLsinθ
C.
5gLsinθ
D.2
gL

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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: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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同步练习册答案