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15.如图所示,质量m=0.1kg的小球在细绳的拉力作用下在竖直面内做半径为r=0.2m的圆周运动,已知小球在最高点的速率为v1=2m/s,g取10m/s2,试求:小球在最高点时的细绳的拉力?

分析 小球做圆周运动,对小球在最高点受力分析,然后根据牛顿第二定律列方程可以求出拉力.

解答 解:在最高点,小球受到重力和细绳的拉力,根据牛顿第二定律得
  T+mg=m$\frac{{v}_{1}^{2}}{r}$
得:T=m($\frac{{v}_{1}^{2}}{r}$-g)=0.1×($\frac{{2}^{2}}{0.2}$-10)N=1N
答:小球在最高点时的细绳的拉力为1N.

点评 对小球正确受力分析,应用牛顿第二定律即可正确解题.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

5.两根电阻不计的足够长平行光滑金属导轨与水平面夹角为θ,导轨间距为l,正方形区域abcd内存在垂直轨道平面向上的有界匀强磁场,磁场强度大小为B,如图所示.现将阻值相等、质量均为m的甲、乙金属杆放置在导轨上,甲刚好处在磁场的上边界,甲、乙相距l.在静止释放两金属杆的同时,给甲施加一个沿导轨的外力,使甲在运动过程中始终沿导轨向下做加速度大小为a=gsinθ匀加速直线运动,乙刚进入磁场时恰好做匀速运动.求:
(1)每根金属杆的电阻R;
(2)从刚释放金属杆时开始计时,写出外力F随时间t的变化关系,并说明F的方向;
(3)若在整个过程中,乙金属杆总共产生热量Q,试求此过程中外力F对甲做的功.

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6.在利用单摆测定重力加速度的实验中,若测得的g值偏大,则可能是因为 (  )
A.单摆振动的振幅较小
B.计算摆长时,只考虑了摆线长,忽略了小球半径
C.测量周期时,把n次全振动误记为(n-1)次全振动,致使周期偏大
D.测量周期时,把n次全振动误记为(n+1)次全振动,致使周期偏小

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3.关于电磁场和电磁波,下列说法中正确的是(  )
A.电磁场由发生区域向远处传播就形成电磁波
B.电磁场是一种物质,不能在真空中传播
C.电磁波的速度总是3×108m/s
D.电磁波由真空传入介质,速度变小,频率变小

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10.某同学在实验室用如图甲所示的装置来研究牛顿第二定律和有关做功的问题.

(1)若此同学先接通计时器的电源(频率为50Hz),再放开纸带,如图乙是在m=0.1kg,M=1kg情况下打出的一条纸带,O为起点(初速度为0),A、B、C为三个相邻的计数点,相邻的计数点之间有四个点没有标出,各计数点与O点之间距离sA=42.05cm,sB=51.55cm,sC=62.00cm,则小车的加速度为a=0.95m/s2,(结果保留2位有效数字)
(2)若此同学在做探究加速度与质量的关系实验时,保持沙和沙桶的质量m一定,改变小车及车中砝码的总质量M,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较方便地判断出加速度a与质量M的关系,应该作a与$\frac{1}{M}$的关系图象.
(3)若此同学要验证沙和沙桶以及小车的系统机械能守恒,请用(1)问中的符号表示(不要求计算结果)要验证的关系式为$mg{s_B}=\frac{1}{2}(m+M)v_B^2$.

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20.美国著名的网球运动员罗迪克的发球速度时速最快可达60m/s,这也是最新的网球发球时速的世界记录,可以看作罗迪克发球时使质量约为0.06kg的网球从静止开始经0.02s后速度增加到60m/s,则在上述过程中,网球拍对网球的作用力大小约为(  )
A.180NB.90NC.360ND.1800N

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7.一名观察者站在站台边,火车进站从他身边经过,火车共N节车厢,当第N-1节车厢完全经过他身边时,火车刚好停下.设火车做匀减速直线运动且每节车厢长度相同,忽略车厢连接处的长度.则第N-3节和第N-5节车厢从他身边经过所用时间的比值为(  )
A.$\sqrt{2}$:$\sqrt{3}$B.2:$\sqrt{3}$C.($\sqrt{3}$-$\sqrt{2}$):($\sqrt{5}$-2)D.(2-$\sqrt{3}$):($\sqrt{6}$-$\sqrt{5}$)

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4.如图所示,有一闭合的等腰直角三角形导线ABC.若让它沿BA的方向匀速通过有明显边界的匀强磁场(场区宽度大于直角边长),以逆时针方向为正,从图示位置开始计时,在整个过程中.线框内的感应电流随时间变化的图象是图中的(  )
A.B.
C.D.

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5.如图所示,在坐标系y右侧存在一宽度为a、垂直纸面向外的有界匀强磁场,磁感应强度的大小为B;在y左侧存在与y轴正方向成θ=45°角的匀强电场.一个粒子源能释放质量为m、电荷量为+q的粒子,粒子的初速度可以忽略.粒子源在点P(-a,-a)时发出的粒子恰好垂直磁场边界EF射出;将粒子源沿直线PO移动到Q点时,所发出的粒子恰好EF与x轴的交点射出.不计粒子的重力及粒子间相互作用力.求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)粒子源在Q点时,粒子在磁场中运动的速度和从发射到第二次进入磁场所用的时间t.

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