15.如圖所示,質(zhì)量m=0.1kg的小球在細繩的拉力作用下載豎直面內(nèi)做半徑為r=0.2m的圓周運動,g取10m/s2,求
(1)小球通過最高點時的速度至少為多少?
(2)若小球在最高點的速率為v1=2m/s,則小球在最高點時的細繩的拉力是多少?

分析 (1)小球恰好通過最高點時,細繩的拉力為零,由重力提供向心力,可由牛頓第二定律求出小球通過最高點時的速度;
(2)在最高點,根據(jù)牛頓第二定律列式即可求解.

解答 解:(1)當小球恰好通過最高點時,細繩的拉力為零,由重力提供向心力,可由牛頓第二定律得:
mg=$m\frac{{{v}_{0}}^{2}}{r}$
解得:v0=$\sqrt{gr}=\sqrt{0.2×10}=\sqrt{2}m/s$
(2)在最高點,根據(jù)牛頓第二定律得:
mg+T=$m\frac{{{v}_{1}}^{2}}{r}$
解得:T=$0.1×\frac{4}{0.2}-0.1×10$=1N
答:(1)小球通過最高點時的速度至少為$\sqrt{2}$;
(2)若小球在最高點的速率為v1=2m/s,則小球在最高點時的細繩的拉力為1N.

點評 本題中小球到達最高點的臨界速度為v0=$\sqrt{gr}$,關(guān)鍵通過分析受力,確定向心力的來源,難度不大,屬于基礎(chǔ)題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.一個質(zhì)量m=0.05kg的小球做平拋運動時,測出小球在不同時刻速率v的數(shù)據(jù),并作出v2-t2圖線,如圖所示.不計空氣阻力,下列說法正確的是( 。
A.小球的初速度為2m/s
B.圖線的斜率大小為100m2•s-4
C.橫軸讀數(shù)在0.16時,小球離拋出點的位移大小為2m
D.橫軸讀數(shù)在0~0.25區(qū)間內(nèi),小球所受重力做功的平均功率為1.25W

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球處于方向豎直向上、范圍足夠大的勻強電場中,由空中A點無初速度釋放,在t秒末撤去勻強電場,再經(jīng)過t秒小球又回到A點.不計空氣阻力則( 。
A.電場強度的大小為$E=\frac{4mg}{3q}$
B.整個過程中電場力對小球做功為$\frac{2}{9}m{g^2}{t^2}$
C.小球回到A點時的速度大小為$\frac{2}{3}gt$
D.從A點到最高點小球重力勢能變化了$\frac{1}{6}m{g^2}{t^2}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

3.用電流表和電壓表測定電池的電動勢E和內(nèi)阻r,所用電路如圖1所示.

(1)根據(jù)本實驗需要,選定器材和量程,按照電路圖連接上方的實物圖(圖2).
(2)k連接電路后,一位同學(xué)將測得的六組數(shù)據(jù)如下表所示.
試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖3中作出U-I圖線.
(3)根據(jù)圖線求出電池的電動勢E=1.50V,電池的內(nèi)阻r=0.83Ω
組別123456
電流I/A0.120.200.310.320.500.57
電壓U/V1.371.321.241.181.101.05

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示的電路中,P、Q為兩個相同的燈泡,自感線圈L的電阻不計,則下列說法正確的是(  )
A.S接通瞬間,P、Q同時達到正常發(fā)光
B.S斷開瞬間,P立即熄滅,Q突然閃亮然后熄滅
C.S斷開瞬間,通過P的電流從右向左
D.S斷開瞬間,通過Q的電流與原來方向相反

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.在如圖所示的電路中,a、b為兩個完全相同的燈泡,L為自感線圈(電阻為0),E為電源,S為開關(guān).關(guān)于兩燈泡點亮和熄滅的先后次序,下列說法中正確的是( 。
A.合上開關(guān),a,b立即正常發(fā)光
B.合上開關(guān),b立即發(fā)光;a逐漸變亮,直至正常發(fā)光
C.斷開開關(guān),a,b立即熄滅
D.斷開開關(guān),b立即熄滅、a逐漸熄滅

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.關(guān)于平拋運動,下列說法錯誤的是( 。
A.平拋運動是勻變速運動
B.平拋運動是加速曲線運動
C.做平拋運動的物體處于完全失重狀態(tài)
D.做平拋運動的物體,落地時間和落地時的速度只與拋出點的高度有關(guān)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.一個物體做自由落體運動,重力加速度g取1Om/s2.該物體(  )
A.第2s末的速度大小為1Om/sB.第2s末的速度大小為30m/s
C.在前3s內(nèi)下落的距離為45mD.在前3s內(nèi)下落的距離為60m

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.水平地面上有一木箱,木箱與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ(0<μ<1).現(xiàn)對木箱施加一拉力F.設(shè)F的方向與水平面夾角為θ,如圖,在θ從0逐漸增大到90°的過程中,木箱的速度一直保持不變,則(  )
A.F的功率減小B.F的功率不變C.F先增大后減小D.F一直增大

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案