如图所示,在倾角是30°的光滑斜面上,有一长为l的轻杆,杆的一端固定着一个小球,另一端绕垂直于斜面的光滑轴做圆周运动,运动到最高点速度是gl.()A.在最高点时,杆对球的作

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在倾角是30°的光滑斜面上,有一长为l的轻杆,杆的一端固定着一个小球,另一端绕垂直于斜面的光滑轴做圆周运动,运动到最高点速度是

gl
.(  )
A.在最高点时,杆对球的作用力为0
B.在最高点时,杆对球的作用力沿杆向上
C.在最高点时,杆对球的作用力沿杆向下
D.在最低点时,杆对球的作用力沿杆向上,大小是
7
2
mg

◎ 答案

A、B、C、将重力按照作用效果沿平行斜面和垂直斜面方向正交分解,在最高点,重力的下滑分量和杆弹力的合力提供向心力,假设弹力为拉力,有
mgsinθ+F=m
v2
l

v=

gl

解得
F=mg-mgsinθ=
1
2
mg
>0
故假设成立,杆对球为拉力;
故A错误、B错误、C正确;
D、小球从最高点到最低点过程,机械能守恒,有
1
2
mv2+mg(2lsinθ)=
1
2
m
v22

在最低点,有
F′-mgsinθ=m
v22
l

由①②解得
F′=
7
2
mg

故D正确;
故选CD.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在倾角是30°的光滑斜面上,有一长为l的轻杆,杆的一端固定着一个小球,另一端绕垂直于斜面的光滑轴做圆周运动,运动到最高点速度是gl.()A.在最高点时,杆对球的作…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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