9．一細繩拴一質(zhì)量m=100g的小球，在豎直平面內(nèi)做半徑R=40cm的圓周運動，取g=10m/s2，求：
（1）小球恰能通過圓周最高點時的速度；
（2）小球以v1=5.0m/s的速度通過圓周最低點時，繩對小球的拉力．

分析 小球恰能到達最高點，繩子的拉力為零，根據(jù)牛頓第二定律求出小球在最高點的速度．
根據(jù)牛頓第二定律求出繩子對小球的拉力大�。�

解答 解：（1）小球恰能到達最高點，根據(jù)mg=$m\frac{{v}^{2}}{R}$，
解得v=$\sqrt{gR}=\sqrt{10×0.4}m/s=2m/s$．
（2）根據(jù)牛頓第二定律得，$F-mg=m\frac{{{v}_{1}}^{2}}{R}$，
解得F=mg+$m\frac{{{v}_{1}}^{2}}{R}$=$1+0.1×\frac{25}{0.4}N=7.25N$．
答：（1）小球恰能通過圓周最高點的速度為2m/s；
（2）繩對小球的拉力為7.25N．

點評 本題考查了牛頓第二定律的基本運用，知道小球在最高點和最低點向心力的來源，結(jié)合牛頓第二定律進行求解，知道繩模型與桿模型的區(qū)別，知道它們最高點的臨界情況．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．為了測定電壓表Vx的內(nèi)阻，采用了如圖1所示的電路．其中：Vx是待測電壓表，量程3V，內(nèi)阻約3kΩ；V是標(biāo)準(zhǔn)電壓表，量程2V，內(nèi)阻約2kΩ；R1是電阻箱，阻值范圍是0-9999.9Ω；R2是滑動變阻器；R3是保護電阻；E是電池組，電動勢6V，內(nèi)阻不計；S1是單刀單擲開關(guān)，S2是單刀雙擲開關(guān)．
（1）實驗步驟如下：
（a）根據(jù)電路圖，將器材正確地連接成實驗電路．
（b）將開關(guān)S2扳到連接點a處，接通開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器R2，使電壓表V的讀數(shù)是1.50V
（c）斷開開關(guān)S1，將開關(guān)S2扳到連接點b處，接通開關(guān)
S1，保持R2不變，調(diào)節(jié)R1使電壓表V的讀數(shù)是150V，則可以認(rèn)為電阻箱R1的阻值就等于電壓表Vx的內(nèi)阻．
（d）若此時電阻箱R1各旋鈕的位置如圖2所示，則電阻箱R1的阻值是3009.0Ω，即為待測電壓表Vx的內(nèi)阻．
（2）用本實驗方法測得的電壓表Vx的內(nèi)阻值與電壓表Vx內(nèi)阻的真實值相比較，測量值C（填序號）．
A．略大于    B．略小于    C．等于
（3）上述實驗中，閉合開關(guān)S1和S2后（先閉合S2后閉合S1），無論怎樣調(diào)節(jié)電阻箱R1和滑動變阻器R2，都要保證兩個電壓表的安全．在下面提供的四個電阻中，保護電阻R3應(yīng)選用B（填序號）．
A．4kΩ        B．3.33kΩ    C．2.4kΩ    D．1kΩ

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．如圖所示，豎直放置的螺線管與導(dǎo)線 abcd構(gòu)成回路，導(dǎo)線所圍區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的變化的勻強磁場，螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體圓環(huán)．現(xiàn)要使導(dǎo)體圓環(huán)將受到向上的磁場力作用，則導(dǎo)線abcd所圍區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度應(yīng)按下圖中哪一圖線所表示的方式隨時間變化（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．如圖表示一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)1出發(fā)經(jīng)過狀態(tài)2和3，最終又回到狀態(tài)1．那么，在圖的p-T圖象中，反映了上述循環(huán)過程的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．如圖所示，一根長為L=0.4m的直導(dǎo)線放在水平方向的勻強磁場中，導(dǎo)線水平且與磁場方向垂直，導(dǎo)線中通有向右的電流．
①請判斷導(dǎo)線所受安培力的方向是豎直向上還是豎直向下；
②若勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小B=0.5T，導(dǎo)線中電流I=0.5A，試計算導(dǎo)線所受安培力的大小；
③將該通電導(dǎo)線旋轉(zhuǎn)到與磁感線平行的位置，此時導(dǎo)線是否受安培力？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．同步衛(wèi)星與地心的距離為r1，運行速率為v1，向心加速度為a1；近地衛(wèi)星運行速率為v2，向心加速度為a2；地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的速率為v3，向心加速度為a3；地球半徑為r，則下列比值正確的是（　　）
①$\frac{{{{v}_1}}}{{{{v}_2}}}=\sqrt{\frac{r}{{{{r}_1}}}}$              ②$\frac{{{{v}_1}}}{{{{v}_3}}}=\frac{{{{r}_1}}}{r}$             ③$\frac{a_1}{a_2}=\frac{{{{r}^2}}}{{{r}_1^2}}$              ④$\frac{{a}_{1}}{{a}_{2}}$=$\frac{{{r}_{1}}^{2}}{{r}^{2}}$．
A．①③B．②④C．①③④D．①②③

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量均為m，用勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連，B物體放在水平面上．開始時，A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)對A施加一個豎直向上的力F，緩緩將A提起，直到使B恰好離開地面，求這一過程中，外力F至少做多少功？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

18．如圖所示，在x軸相距為L的兩點固定兩個等量異種電荷+Q和-Q，虛線是以+Q所在點為圓心、$\frac{L}{2}$為半徑的圓，a、b、c、d是圓上的四個點，其中a、c兩點在x軸上，b、d兩點關(guān)于x軸對稱．下列判斷正確的是（　�。�
A．b、d兩點電勢相同
B．a、b、c、d四個點中，c點電勢最低
C．b、d兩點電場強度相同
D．將一試探電荷+q沿圓周從a點移動到c點，其電勢能減小

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．從距地面某一高度水平拋出一小石子，空氣阻力不計，下列說法正確的是（　　）
A．拋出點高度越大，石子在空中飛行時間越小
B．石子豎直方向的分速度與時間成正比
C．石子豎直方向的分位移與時間成正比
D．石子在空中的速度方向與豎直方向的夾角逐漸變大

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