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2.如图所示,长0.5m的轻质细杆,一端固定有一个质量为3kg的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动,小球通过最高点时,对杆的弹力大小是24N.取g=10m/s2,小球的速度的大小是多少(  )
A.2m/sB.3m/sC.4m/sD.1m/s

分析 杆子对小球的作用力可以是拉力,也可以是支持力.在最高点,杆子的作用力是支持力还是拉力,取决于在最高点的速度.在最低点,杆子一定表现为拉力,拉力和重力的合力提供圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律求解确定.

解答 解:小球通过最高点时,对杆的弹力大小是24N,
设在最高点杆子表现为拉力,根据牛顿第二定律有:F+mg=m$\frac{{v}^{2}}{L}$,
代入数据得:v=3m/s,
设在最高点杆子表现为支持力,根据牛顿第二定律有:mg-F=m$\frac{{v}^{2}}{L}$,
代入数据得:v=1m/s,
故选:BD.

点评 本题轻杆模型.杆子带着在竖直平面内的圆周运动,最高点,杆子可能表现为拉力,也可能表现为推力,取决于速度的大小,在最低点,杆子只能表现为拉力.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.放射性元素${\;}_{90}^{234}$Th的衰变方程为${\;}_{90}^{234}$Th→${\;}_{91}^{234}$Pa+X,下列表述正确的是(  )
A.X是由Th原子释放的核外电子B.该衰变是β衰变
C.若加压或加温则将衰变得更快D.Th发生衰变时原子核要吸收能量

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

13.漏电保护开关由一个触电保安器和继电器J组成,如图所示.变压器A处用火线和零线双股平行绕制成线圈,然后接到用电器,B处有一个输出线圈,一旦线圈B中有电流,经放大后便能推动继电器切断电源.关于保安器的说法正确的是(  )
A.保安器的工作原理是电磁感应原理
B.多开灯不会使保安器切断电源
C.线圈B中电流一定大于线圈A中的电流
D.如图人“手--地”触电会切断电源

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

10.通过理论分析可得出弹簧的弹性势能公式Ep=$\frac{1}{2}$kl2(式中k为弹簧的劲度系数,l为弹簧长度的变化量).为验证这一结论,A、B两位同学设计了以下的实验:

①两位同学首先都进行了如图甲所示的实验:将一根轻质弹簧竖直挂起,在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球,稳定后测得弹簧伸长d.
②A同学完成步骤①后,接着进行了如图乙所示的实验:将这根弹簧竖直地固定在水平桌面上,并把小铁球放在弹簧上,然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管,利用插销压缩弹簧.拔掉插销时,弹簧对小球做功,使小球弹起,测得弹簧的压缩量l和小铁球上升的最大高度H.
③B同学完成步骤①后,接着进行了如图丙所示的实验:将这根弹簧放在水平桌面上,一端固定在竖直墙上,另一端被小铁球压缩,测得压缩量为l,释放弹簧后,小铁球从高为h的桌面上水平抛出,抛出的水平距离为x.
(1)A、B两位同学进行图甲所示的实验目的是为了确定什么物理量?请用m、d、g表示所求的物理量确定弹簧的劲度系数k.
(2)如果Ep=$\frac{1}{2}$kx2成立,
A同学测出的物理量x与d、H的关系式是:x=$\sqrt{2dH}$.
B同学测出的物理量x与d、h、L的关系式是:x=$L\sqrt{\frac{d}{2h}}$.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

17.如图所示,固定点O上系一长L=0.6m的细绳,细绳的下端系一质量m=1.0kg的小球(可视为质点),原来处于静止状态,球与平台的B点接触但对平台无压力,平台高h=0.80m,一质量M=2.0kg的物块开始静止在平台上的P点,现对M施予一水平向右的初速度V0,物块M沿粗糙平台自左向右运动到平台边缘B处与小球m发生正碰,碰后小球m在绳的约束下做圆周运动,经最高点A时,绳上的拉力恰好等于摆球的重力,而M落在水平地面上的C点,其水平位移S=1.2m,不计空气阻力,g=10m/s2,求:
(1)求物块M碰撞后的速度.
(2)若平台表面与物块间动摩擦因数μ=0.5,物块M与小球的初始距离为S1=1.3m,物块M在P处的初速度大小为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

7.下列说法正确的是(  )
A.美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时,发现在散射的X射线中,除了与入射波长相同的成分外,还有波长大于原波长的成分
B.任何放射性元素都能同时发出α、β、γ三种射线
C.比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固
D.欲改变放射性元素的半衰期,可以通过改变它的化学状态来实现

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

14.下列说法中,正确的是 (  )
A.晶体熔化时吸收热量,分子平均动能不增加
B.布朗运动反映了固体小颗粒内分子的无规则运动
C.温度相同的氢气和氧气,它们分子的平均动能相同
D.当两分子间的距离为“r0”时,分子间的作用力为零

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

11.如图所示,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到水平面的距离为h.物块B质量是小球的5倍,置于粗糙的水平面上且位于O点的正下方,物块与水平面间的动摩擦因数为μ.现拉动小球使线水平伸直,小球由静止开始释放,运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短),反弹后上升至最高点时到水平面的距离为$\frac{h}{16}$.小球与物块均视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g,
(1)碰撞后小球A的速度是多少?
(2)碰撞后物块B的速度是多少?
(3)物块在水平面上滑行的时间t是多少?

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12.下列说法正确的是(  )
A.氢原子从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量有可能大于13.6eV
B.物质波就是任何一个运动着的物体都有一种波与它对应,该波的波长与该物体的动量成反比
C.在探究光电效应的实验中,若入射光的强度越强,则光电流就越大
D.光在传播过程中主要表现为波动性而在与物体发生相互作用时主要表现为粒子性

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