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3.如图所示,长度为0.5m的轻质细杆OA,A端固定一质量为3kg的小球,以O点为圆心,在竖直平面内做圆周运动,若小球通过最高点时的速度为2m/s,取g=10m/s2,则此时轻杆OA受到小球的作用力为(  )
A.6N的拉力B.6N的压力C.54N的拉力D.54N的压力

分析 小球运动到最高点时受到重力与轻杆的弹力,根据合力提供向心力,列出牛顿第二定律解得结果.

解答 解:小球运动到最高点时受到重力与轻杆的弹力,假设杆子的弹力方向向上为FN
根据合力提供向心力:mg-FN=m$\frac{{v}^{2}}{L}$
得 FN=m(g-$\frac{{v}^{2}}{L}$)=3×(10-$\frac{{2}^{2}}{0.5}$)N=6N
说明杆对球是向上的支持力,根据牛顿第三定律得知轻杆OA受到小球向下的压力,大小为6N.
故选:B.

点评 注意本题中弹力的方向可能向下,也可能向上,假设弹力向上,如果解出是正值,说明此力向上,如果解出负值说明力的方向与假设的方向相反,即方向应该向下.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

13.如图所示,两平行的粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨宽度为L,一端与电源连接.一质量为m的金属棒ab垂直于平行导轨放置并接触良好,金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ=$\frac{\sqrt{3}}{3}$,在安培力的作用下,金属棒以v0的速度向右匀速运动,通过改变磁感应强度的方向,可使流过导体棒的电流最小,此时磁感应强度的方向与竖直方向成(  )
A.37°B.30°C.45°D.60°

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.用如图1所示的电路,测定一节蓄电池的电动势和内阻,电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用,除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:
A、电流表(量程  0.6A)
B、电流表(量程  3A)
C、电压表(量程  3V)
D、电压表(量程  15V)
E、定值电阻(阻值1Ω,额定功率5W)
F、定值电阻(阻值10Ω,额定功率10W)
G、滑动变阻器(阻值范围0-10Ω,额定电流2A)
H、滑动变阻器(阻值范围0-200Ω,额定电流1A)
(1)根据电路图选择合适器材,电流表应选A;电压表应选C;定值电阻应选E;滑动变阻器应选G;(填写器材前的字母代号)
(2)实验中调节滑动变阻器共测得五组电流、电压的数据,如表:
电流表示数I/A0.160.340.420.520.58
电压表示数U/V1.901.791.751.691.66
①请在图2中作出蓄电池路端电压U随电流I变化的U-I图象;
②并根据图象得出蓄电池的电动势为1.98V,内阻为0.5Ω.

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11.如图所示,在平面坐标系xoy内,第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第Ⅰ、Ⅳ象限内存在半径为L的圆形匀强磁场,磁场圆心在M(L,0)点,磁场方向垂直于坐标平面向外,一带正电质量为m粒子从象Ⅲ象限中的Q(-2L,-L)点以速度v0沿x轴正方向射出,恰好从坐标原点O进入磁场,从P(2L,0)点射出磁场,不计粒子重力,求:
(1)电场强度大小;
(2)磁感应强度的大小;
(3)粒子在电场与磁场中运动的时间之比.

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18.如图所示,用密度为d、电阻率为ρ、横截面积为A的粗金属丝制成边长为 L的闭合正方形框abb′a′,金属方框水平放在磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行,如图1、图2所示.设匀强磁场仅存在于相对磁极之间,其它地方的磁场忽略不计.可认为方框的aa′边和 bb′边都处在磁极间,极间磁感应强度大小为B.方框从静止开始释放,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力).假设磁场区域在竖直方向足够长,试求:

(1)方框下落的速度为v时的电功率
(2)方框下落的最终速度
(3)当下落高度h时,方框速度达到最大,从开始下落到速度达到最大过程方框消耗的电能.

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8.在做“验证力的平行四边形定制”的实验中:
(1)其中两个实验步骤分别是
A、在水平放置的方木板上固定一张白纸,用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上,另一端拴上两个细绳,通过细绳同时用两个弹簧测力计(弹簧测力计与方木板平面平行)互成角度地拉橡皮条,使它与细绳的结点到达某一位置O点,在白纸上用铅笔记下O点的位置并读出两个弹簧测力计的示数F1和F2
B、只用一只弹簧测力计,通过细绳拉橡皮条,使它的伸长量与两个弹簧测力计拉时相同,读出此时弹簧测力计的示数并记下细绳的方向.
请指出以上步骤中的错误或疏漏:
A中是未记下两条细绳的方向;
B中是未说明把橡皮条的结点拉到位置O.
(2)在此实验中,假如F1的大小及方向固定不变(如图所示),那么为了使橡皮条仍然伸长到O点,对F2来说,下面几种说法中正确的是C(填序号)
A、F2的大小是唯一的,但可以有多个方向
B、F2的分析是唯一的,但大小可有多个值
C、F2的分析和大小均是唯一确定的.

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15.真空中两个静止的点电荷+4q和-q,分别固定在x坐标轴的x=0和x=l的位置上,关于x轴上的电场情况,下列正确的是(  )
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B.0<x<l的位置场强方向沿x轴负方向
C.l<x<2l的位置场强方向沿x轴负方向
D.x>2l的位置场强方向沿x轴负方向

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12.某走时准确的时钟,分针与时针第二次重合要经历多长的时间?

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s1(cm)s2(cm)s3(cm)s4(cm)
8.209.3010.4011.50
(1)根据以上数据可知小球沿斜面下滑的加速度的大小为1.10m/s2
(2)根据以上数据可知小球在位置A的速度大小为0.765m/s.

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