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【题目】“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材。做该项运动时,健身者半马步站立,手持太极球拍,拍上放一橡胶太极球,健身者舞动球拍时,球却不会掉落地上。现将球拍和太极球简化成如图甲所示的平板和小球,熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动,且在运动到图中的ABCD位置时球与板间无相对运动趋势。A为圆周的最高点,C为最低点,BD与圆心O等高。设球的重力为1N,不计拍的重力。则:

(1)健身者在C处所需施加的力比在A处大多少?

(2)设在A处时健身者需施加的力为F,当球运动到BD位置时,板与水平方向需有一定的夹角θ,请作出tanθ-F的关系图象。

【答案】(1)2N (2)

【解析】1)由于小球在A处的速度大小为v,半径为R
则在A处时有
可得

C处时,有
①②式得F=F′-F=2mg=2N

2)在A处时板对小球的作用力为F,球做匀速圆周运动的向心力:F=F+mg
由于无相对运动趋势,在B处不受摩擦力作用,受力分析如图所示.


作出的tanθ-F的关系图象如图所示

练习册系列答案
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【题目】关于匀速圆周运动的性质,以下说法中正确的是(

A. 匀速运动B. 匀变速运动

C. 变速运动D. 以上说法都不对

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【题目】渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位.已知某超声波频率为1.0×105Hz,某时刻该超声波在水中传播的波动图像如图所示.

(1)从该时刻开始计时,画出x7.5×103 m处质点做简谐运动的振动图像(至少一个周期)

(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4 s,求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)

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【题目】如图所示,冰面对溜冰运动员的最大摩擦力为运动员体重的K倍,他在冰面上做半径为R的匀速圆周运动,其安全速度为(  )

AvK Bv Cv Dv

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【题目】以下叙述中正确的是

A. 点电荷是理想化物理模型,通常体积小的带电体都可以看成是点电荷

B. 库仑定律只适用于点电荷,点电荷实际上是不存在的

C. 静电力常量与电荷间的相互作用力和距离的平方成正比,与电荷量的乘积成反比

D. 大的带电体都不能看作点电荷

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【题目】如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,在自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.8 m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m1=0.4 kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2 kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放,物块过B点后做匀变速运动,其位移与时间的关系为x=8t-2t2,物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道。g=10 m/s2,求:

(1)物块m2过B点时的瞬时速度v0

(2)BP间的水平距离;

(3)判断m2能否沿圆轨道到达M点(要求写清计算过程);

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【题目】一质点作简谐运动的图象如图所示,则该质点(

A在0.015s,速度加速度都为-x方向

B在0.01至0.03s内,速度与加速度先反方向后同方向,且速度是先减小后增大,加速度是先增大后减小。

C、第八个0.01s内,速度与位移方向相同,且都在不增大

D、在每1s内,回复力的瞬时功率有100次为零。

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【题目】一种比飞机还要快的旅行工具即将诞生,称为“第五类交通方式”,它就是“Hyperloop(超级高铁)”据英国《每日邮报》201676日报道,Hyperloop One公司计划,将在欧洲建成世界首架规模完备的“超级高铁”(Hyperloop),连接芬兰首都赫尔辛基和瑞典首都斯德哥尔摩,速度可达每小时700英里(约合1126公里/)。如果乘坐Hyperloop从赫尔辛基到斯德哥尔摩,600公里的路程需要40分钟,Hyperloop先匀加速,达到最大速度1200 kmh后匀速运动,快进站时再匀减速运动,且加速与减速的加速度大小相等,则下列关于Hyperloop的说法正确的是(

A. 加速与减速的时间不一定相等

B. 加速时间为10分钟

C. 加速时加速度大小为0.86ms2

D. 如果加速度大小为10 ms2,题中所述运动最短需要约31分钟

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【题目】如图为AB两个物体做直线运动的位移-时间图象,则下列说法正确的是( )

A. 0~t1这段时间,A的位移比B的位移大

B. t1~t2这段时间,AB的路程不同

C. t1时刻B的速度比A的速度小

D. t2时刻AB速度方向相同

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同步练习册答案