【題目】“太極球”是近年來在廣大市民中較流行的一種健身器材。做該項運動時,健身者半馬步站立,手持太極球拍,拍上放一橡膠太極球,健身者舞動球拍時,球卻不會掉落地上�，F(xiàn)將球拍和太極球簡化成如圖甲所示的平板和小球,熟練的健身者讓球在豎直面內(nèi)始終不脫離板而做勻速圓周運動,且在運動到圖中的A、B、C、D位置時球與板間無相對運動趨勢。A為圓周的最高點,C為最低點,B、D與圓心O等高。設(shè)球的重力為1N,不計拍的重力。則:

(1)健身者在C處所需施加的力比在A處大多少?

(2)設(shè)在A處時健身者需施加的力為F,當球運動到B、D位置時,板與水平方向需有一定的夾角θ,請作出tanθ-F的關(guān)系圖象。

【答案】(1)2N　(2)

【解析】（1）由于小球在A處的速度大小為v，半徑為R
則在A處時有 ，①
可得

在C處時，有 ②
由①②式得△F=F′-F=2mg=2N

（2）在A處時板對小球的作用力為F，球做勻速圓周運動的向心力：F向=F+mg
由于無相對運動趨勢，在B處不受摩擦力作用，受力分析如圖所示．


則

作出的tanθ-F的關(guān)系圖象如圖所示

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于勻速圓周運動的性質(zhì)，以下說法中正確的是（ ）

A. 勻速運動B. 勻變速運動

C. 變速運動D. 以上說法都不對

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】漁船常利用超聲波來探測遠處魚群的方位．已知某超聲波頻率為1.0×105Hz，某時刻該超聲波在水中傳播的波動圖像如圖所示．

(1)從該時刻開始計時，畫出x＝7.5×10－3 m處質(zhì)點做簡諧運動的振動圖像(至少一個周期)．

(2)現(xiàn)測得超聲波信號從漁船到魚群往返一次所用時間為4 s，求魚群與漁船間的距離(忽略船和魚群的運動)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，冰面對溜冰運動員的最大摩擦力為運動員體重的K倍，他在冰面上做半徑為R的勻速圓周運動，其安全速度為(　　)

A．v＝K B．v≤ C．v≤ D．v≤

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】以下敘述中正確的是

A. 點電荷是理想化物理模型，通常體積小的帶電體都可以看成是點電荷

B. 庫侖定律只適用于點電荷，點電荷實際上是不存在的

C. 靜電力常量與電荷間的相互作用力和距離的平方成正比，與電荷量的乘積成反比

D. 大的帶電體都不能看作點電荷

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點，在自然狀態(tài)時其右端位于B點。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R＝0．8 m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點到桌面的豎直距離也是R。用質(zhì)量m1＝0．4 kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點，釋放后彈簧恢原長時物塊恰停止在B點。用同種材料、質(zhì)量為m2＝0．2 kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點釋放，物塊過B點后做勻變速運動，其位移與時間的關(guān)系為x＝8t－2t2，物塊飛離桌面后由P點沿切線落入圓軌道。g＝10 m/s2，求：

（1）物塊m2過B點時的瞬時速度v0；

（2）BP間的水平距離；

（3）判斷m2能否沿圓軌道到達M點（要求寫清計算過程）；

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)點作簡諧運動的圖象如圖所示，則該質(zhì)點（ ）

A、在0.015s時，速度和加速度都為－x方向

B、在0.01至0.03s內(nèi)，速度與加速度先反方向后同方向，且速度是先減小后增大，加速度是先增大后減小。

C、在第八個0.01s內(nèi)，速度與位移方向相同，且都在不增大

D、在每1s內(nèi)，回復(fù)力的瞬時功率有100次為零。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一種比飛機還要快的旅行工具即將誕生，稱為“第五類交通方式”，它就是“Hyperloop(超級高鐵)”。 據(jù)英國《每日郵報》2016年7月6日報道，Hyperloop One公司計劃，將在歐洲建成世界首架規(guī)模完備的“超級高鐵”(Hyperloop)，連接芬蘭首都赫爾辛基和瑞典首都斯德哥爾摩，速度可達每小時700英里(約合1126公里/時)。如果乘坐Hyperloop從赫爾辛基到斯德哥爾摩，600公里的路程需要40分鐘，Hyperloop先勻加速，達到最大速度1200 km／h后勻速運動，快進站時再勻減速運動，且加速與減速的加速度大小相等，則下列關(guān)于Hyperloop的說法正確的是（ ）

A. 加速與減速的時間不一定相等

B. 加速時間為10分鐘

C. 加速時加速度大小為0.86m／s2

D. 如果加速度大小為10 m／s2，題中所述運動最短需要約31分鐘

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為A、B兩個物體做直線運動的位移－時間圖象，則下列說法正確的是( )

A. 0~t1這段時間，A的位移比B的位移大

B. t1~t2這段時間，A、B的路程不同

C. t1時刻B的速度比A的速度小

D. t2時刻A、B速度方向相同

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同步練習冊答案