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2.一个质量是m=2kg的小球与长为L=0.5m的轻杆一端固定,轻杆的另一端与水平转轴相连,轻杆可以绕轴在竖直平面内自由转动,如图所示,当转至轻杆水平位置时,小球的线速度是v=3m/s,求此时轻杆给小球的拉力.

分析 小球受到重力和杆的作用力,在竖直平面内做圆周运动,根据牛顿第二定律分析即可.

解答 解:小球在竖直平面内做圆周运动,当运动到图中的位置时,小球受到的重力使小球沿竖直方向的速度发生大小的变化,而沿杆方向受到的拉力使小球沿水平方向的产生向心加速度.沿杆的方向,由牛顿第二定律得:
F=$\frac{m{v}^{2}}{L}=\frac{2×{3}^{2}}{0.5}=36$N
答:此时杆给小球的作用力是36N,方向沿杆的方向.

点评 解决圆周运动的动力学问题,关键分析物体受力,确定向心力的来源,再运用牛顿第二定律求解.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

4.图是杨氏双缝干涉实验的示意图,其中S1为双缝,D为光屏,D点为中央亮条纹的中心,P1为第一级亮纹的中心点,若将光源由红光换成蓝光,其条件不变,则图中第一级亮纹的中心点将下移(填上移、下移或不动)

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

13.图为某电源的U-I曲线,由图可知(  )
A.电源电动势为2VB.电源内电阻为$\frac{1}{3}$Ω
C.电源短路时电流为6AD.路端电压为1V时,电路中电流为5A

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

10.以下叙述正确的是(  )
A.法拉第发现了电磁感应现象
B.库仑通过实验测得了元电荷的数值
C.密立根提出一种观点,认为在电荷的周围存在着有它产生的电场
D.感应电流遵从楞次定律所描述的方向,这是能量守恒定律的必然结果

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

17.如图所示,一个可视为质点的小物块从坐标原点O沿x轴正方向以lm/s的速度水平飞出,击中右下侧挡板上的P点.挡板的形状满足方程y=x2-6 (单位:m).不计一切摩擦和空气阻力,取g=10m/s2,则下列说法正确的是(  )
A.小物块从O点运动到P点的时间为1s
B.P点的坐标为(2,-2)
C.小物块刚到P点时速度方向与水平方向的夹角的正切值等于10
D.小物块到达P点时速度的大小为10m/s

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

7.图甲为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图,砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M,实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.

(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是B.
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.
B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.
C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动.
(2)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是C
A.M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g.
(3)图乙是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,量出相邻的计数点之间的距离分别为:sAB=4.22cm、sBC=4.65cm、sCD=5.08cm、sDE=5.49cm,sEF=5.91cm,sFG=6.34cm.已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度大小a=0.42m/s2.(结果保留两位有效数字).

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

14.用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象.左侧点燃酒精灯(在灯芯上洒些食盐),右侧是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈.下列是在肥皂膜上观察到的干涉图样示意图,其中最合理的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

11.如图所示,一绝热气缸倒立竖放在两水平台面上,缸内一光滑活塞密封了一定质量的理想气体.在活塞下挂有一物块,活塞与物块的总重量G=30N,活塞的横截面积S=3×10-3m2.活塞静止时,缸内气体温度t1=27℃,体积V1=3×10-3m3,外界的大气压强恒为p0=1.0×105pa,缸内有一个电阻丝,电阻丝的电阻值恒为R=5Ω,电源电动势E=18V、内阻r=1Ω,闭合开关20s后,活塞缓慢下降高度h=0.1m,求:
①20s内气体内能的变化量;
②20s末缸内气体的温度.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

12.如图所示,弹簧一端固定于水平台面上,另一端与质量为m活塞栓接在一起,开口向下.质量为M的气缸与活塞一起封闭了一定质量的气体,气缸和活塞均可与外界进行热交换.由于外界环境的温度缓慢降低,被封闭气体向外界释放热量Q,同时其内能减少△U,已知大气压强为P0,气缸的横截面积为S,气缸壁厚忽略不计,重力加速度为g,则:
①被封气体的体积V减小.(填“增大”、“减小”、“不变”)
②活塞移动距离x为0;气缸移动距离y为$\frac{Q-△U}{{p}_{0}S+Mg}$.

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同步练习册答案