16.長(zhǎng)L=0.5m、質(zhì)量可忽略的桿,其一端固定于O點(diǎn),另一端連有質(zhì)量m=2kg的小球,它繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)通過最高點(diǎn)時(shí),如圖所示.g=10m/s2,求:
(1)當(dāng)通過最高點(diǎn)的速度v1=1m/s時(shí),桿對(duì)小球的作用力多大?是拉力還是支持力?
(2)當(dāng)通過最高點(diǎn)的速度v2=4m/s時(shí),桿對(duì)小球的作用力多大?是拉力還是支持力?

分析 由于物體做圓周運(yùn)動(dòng)需要向心力,所以對(duì)小球在最高點(diǎn)受力分析,僅受重力與桿子在豎直方向的做用力,二力的合力提供向心力列牛頓第二定律解決.

解答 解:對(duì)小球受力分析,假設(shè)桿子對(duì)小球的作用力方向豎直向上大小為F:
(1)根據(jù)牛頓第二定律:mg-F=m$\frac{{v}_{1}^{2}}{L}$  
當(dāng)v1=1m/s時(shí),解得:F=mg-m$\frac{{v}_{1}^{2}}{L}$=20-2×$\frac{{1}^{2}}{0.5}$=16N     
故桿子對(duì)小球的作用力方向向上,是支持力.   
(2)根據(jù)牛頓第二定律:mg-F=m$\frac{{v}_{2}^{2}}{L}$         
當(dāng)v2=4m/s時(shí),解得:F=mg-m$\frac{{v}_{2}^{2}}{L}$    
解得F=-44N,負(fù)號(hào)表示力F的方向與題目假設(shè)的方向相反,大小為44N     
桿子對(duì)小球的作用力方向向下,是拉力.     
答:(1)當(dāng)v=1m/s時(shí),球受到的力大小為16N,方向向上,是支持力.
(2)當(dāng)v=4m/s時(shí),球受到的力大小為44N,方向向下,是拉力.

點(diǎn)評(píng) 注意當(dāng)無法確定力的方向時(shí),可以先假設(shè)到某一方向上,如果解出的結(jié)果為正值,說明力就在假設(shè)的方向上,如果解出的結(jié)果為負(fù)值,說明力的方向與假設(shè)的方向相反.

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6.如圖所示,質(zhì)量m=2.0kg的物體在水平外力的作用下在水平面上運(yùn)動(dòng),已知物體運(yùn)動(dòng)過程中的坐標(biāo)與時(shí)間的關(guān)系為$\left\{\begin{array}{l}{x=3.0t米}\\{y=0.2{t}^{2}米}\end{array}\right.$,t是以s為單位的數(shù)值.g=10m/s2.根據(jù)以上條件,求:
(1)t=10s時(shí)刻物體的位置坐標(biāo);
(2)t=10s時(shí)刻物體的速度的大。

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7.如圖所示為觀察水面波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置,AC和BD是兩塊擋板,AB是一小孔,O為波源,圖中已畫出波源所在區(qū)域的傳播情況,每?jī)蓷l相鄰(圖中曲線)之間距離表示一個(gè)波長(zhǎng),則波經(jīng)過孔之后的傳播情況,下列說法中錯(cuò)誤的是( 。
A.此時(shí)能明顯地觀察到波的衍射現(xiàn)象
B.擋板前后波紋間距離相等
C.如果波源頻率不變,使孔的大小增大,有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象
D.如果孔的大小不變,使波源頻率增大,能更明顯觀察到衍射現(xiàn)象

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4.如圖所示,一長(zhǎng)L=0.8m的水平傳送帶以恒定的速度3m/s做順時(shí)針運(yùn)動(dòng).傳送帶離地面的高度h=1.25m,其右側(cè)地面上有一直徑D=0.5m的圓形洞,洞口最左端的A點(diǎn)離傳送帶右端的水平距離x=2m,B點(diǎn)在洞口的最右端.現(xiàn)使一小物塊以v0=2m/s的速度向右水平滑上傳送帶(圖中未畫出),傳送帶與小物塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,g取10m/s2
求:(1)小物塊與傳送帶速度相等時(shí)所需要的時(shí)間
(2)計(jì)算判斷小物塊能否落入洞中,若不能,求使小物塊能落入洞中,v0應(yīng)滿足的條件(結(jié)果可用根號(hào)表示)

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11.質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b分別系于一輕質(zhì)木架上的A點(diǎn)和C點(diǎn),如圖所示,當(dāng)輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),繩a在豎直方向,繩b在水平方向,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí),繩b被燒斷的同時(shí)桿子停止轉(zhuǎn)動(dòng),則下列說法不正確的是(  )
A.在繩b被燒斷瞬間,a繩中張力突然增大
B.小球仍在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)
C.小球可能在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動(dòng)
D.小球可能在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)

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1.如圖所示,通電螺線管置于閉合金屬環(huán)A的軸線上,A環(huán)在螺線管的正中間,且與軸線垂直.當(dāng)螺線管中電流逐漸減小時(shí),則說法正確的是( 。
A.A環(huán)有收縮的趨勢(shì)B.A環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì)C.A環(huán)向左運(yùn)動(dòng)D.A環(huán)向右運(yùn)動(dòng)

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5.下列關(guān)于原電池的敘述中錯(cuò)誤的是( 。
A.構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極必須是兩種不同的金屬
B.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置
C.在原電池中,電子流出的一極是負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)
D.原電池放電時(shí),電流的方向是從正極到負(fù)極

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1.豎直放置的“”形支架上,一根不可伸長(zhǎng)的輕繩通過輕質(zhì)滑輪懸掛一重物G,現(xiàn)將輕繩的一端固定于支架上的A點(diǎn),另一端從B點(diǎn)沿支架緩慢地向C點(diǎn)靠近(開始A與B等高),則繩中拉力大小變化的情況是(  )
A.先變大后變小B.先不變后變小C.先不變后變大D.先變小后變大

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