10.如圖所示,長為L的輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球,另一端有固定轉(zhuǎn)軸O.現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,P為圓周軌道的最高點.若小球通過圓周軌道最低點時的速度大小為$\sqrt{\frac{9}{2}gL}$,不計空氣阻力及一切摩擦,下列說法正確的是( 。
A.小球不能到達P點
B.小球到達P點時的速度小于 $\sqrt{gL}$
C.小球能到達P點,但在P點不會受到輕桿的彈力
D.小球能到達P點,且在P點受到輕桿向下的彈力

分析 根據(jù)機械能守恒定律求出P點的速度,小球在最高點的最小速度為0,判斷小球能否到達最高點.結合最高點的速度,根據(jù)牛頓第二定律求出桿對小球的彈力大小和方向.

解答 解:A、根據(jù)機械能守恒得:$\frac{1}{2}m{v}^{2}=mg2L+\frac{1}{2}m{{v}_{p}}^{2}$,解得:${v}_{p}=\sqrt{\frac{gL}{2}}$,因為最高點的最小速度為0,所以小球能夠到達P點,故A錯誤,B正確.
C、在P點,根據(jù)牛頓第二定律得:$mg-F=m\frac{{{v}_{p}}^{2}}{L}$,解得:F=$\frac{1}{2}mg$,桿對小球的彈力方向向上,故C、D錯誤.
故選:B.

點評 本題考查了機械能守恒和牛頓第二定律的基本運用,知道小球在最高點的最小速度為零,知道繩模型與桿模型的區(qū)別.

練習冊系列答案
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15.如圖所示,一火箭以a=5m/s2的加速度豎直向上勻加速上升,某一時刻,觀察到火箭艙中懸掛著質(zhì)量m=10kg的物體的彈簧秤的示數(shù)F=75N,已知地球的半徑R=6400km,地球表面的重力加速度g=10m/s2,求該時刻火箭距地面的高度h.

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1.根據(jù)玻爾理論,氫原子由基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時(  )
A.輻射能量,能級升高B.輻射能量,能級降低
C.吸收能量,能級升高D.吸收能量,能級降低

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18.物體A單獨放在傾角為37°的斜面上時,恰好能勻速下滑.物體A系上細線通過光滑定滑輪掛上物體B,且將斜面傾角改為53°時,如圖所示,物體A又恰好能沿斜面勻速上滑.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,sin53°=0.8,cos53°=0.6.求物體A與物體B的質(zhì)量之比$\frac{{m}_{A}}{{m}_{B}}$為多少.

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5.如圖所示,小木塊放在傾角為α的斜面上,斜面固定在水平地面上,小木塊受到一個水平向右的力F(F≠0)作用處于靜止.小木塊受到斜面的作用力與豎直向上方向的夾角為β,則作用力的方向及β大小可能為( 。
A.向左上方,β>αB.向左上方,β<αC.向左上方,β=αD.向右上方,β>α

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15.在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中,某同學進行了如下操作:

(1)為了合理選擇實驗方案和器材,首先使用歐姆表(×1擋)粗測接入電路的金屬絲的阻值R.歐姆表調(diào)零后,將表筆分別與金屬絲兩端連接,某次測量結果如圖甲所示,則這次測量的讀數(shù)R=3.0Ω.
(2)若采用如圖乙所示的電路測量金屬絲的電阻,電阻的測量值比真實值偏。ㄟx填“偏大”或“偏小”).
(3)在某次測量中,測得金屬絲接入電路的長度為L,金屬絲的直徑為D,電壓表和電流表讀數(shù)分別為U和I,請用上述直接測量的物理量(L、D、U、I)寫出電阻率ρ的計算式ρ=$\frac{{πU{D^2}}}{4IL}$.

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2.如圖所示,一劈形滑梯固定在水平地面上,高h1=12m,底角分別為37°、53°,A、B兩小物塊質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=4kg,用輕繩連接,通過滑梯頂端的小滑輪跨放在左右兩斜面上,輕繩伸直時,兩物塊離地高度h2=4m,在滑輪處壓住細繩,已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.1,g=10m/s2,sin37°=0.6,sin53°=0.8 
(1)若在壓繩處突然剪斷繩,求A、B下滑過程中加速度之比
(2)若松開繩,求B滑到底端時的速度大小
(3)松開繩,當B滑到底端后,A沿斜面繼續(xù)向上滑行的距離.

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19.如圖所示,從某一高度水平拋出一小球,經(jīng)過時間t到達地面時,速度與水平方向的夾角為θ,不計空氣阻力,重力加速度為g.下列說法正確的是( 。
A.小球水平拋出時的初速度大小為 gttanθ
B.小球在t時間內(nèi)的位移方向與水平方向的夾角為$\frac{θ}{2}$
C.若小球初速度增大,則θ減小
D.若小球初速度增大,則平拋運動的時間變長

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20.在如圖甲所示的電路中,電源電動勢為3.0V,內(nèi)阻不計,L1、L2為相同規(guī)格的小燈泡,這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示,R為定值電阻,阻值為7.5Ω.當開關S閉合后( 。
A.L1的電阻為$\frac{1}{12}$ΩB.L1消耗的電功率為7.5W
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