【題目】如圖所示，質(zhì)量為0.5 kg的小杯里盛有1 kg的水，用繩子系住小杯在豎直平面內(nèi)做“水流星”表演，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為1 m，小杯通過最高點(diǎn)的速度為4 m/s，g取10 m/s2，求：

（1）在最高點(diǎn)時(shí)，繩的拉力？

（2）在最高點(diǎn)時(shí)水對(duì)小杯底的壓力？

（3）為使小杯經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)水不流出, 在最高點(diǎn)時(shí)最小速率是多少?

【答案】（1）9N，方向豎直向下；（2）6N，方向豎直向上；（3）3.16 m/s

【解析】試題分析：（1）小杯質(zhì)量m=0．5kg，水的質(zhì)量M=1kg，在最高點(diǎn)時(shí)，杯和水的受重力和拉力作用，如圖所示，

合力F合=（M+m）g+T ①

圓周半徑為R，則F向=（M+m）②

F合提供向心力，有 （M+m）g+T=（M+m）

所以細(xì)繩拉力為：T=（M+m）（g）=（1+0．5）（10）=12N；

（2）在最高點(diǎn)時(shí)，水受重力Mg和杯的壓力F作用，則合力為：F合=Mg+F，

圓周半徑為R，則有：F向=M，

F合提供向心力，有：Mg+F=M，

所以杯對(duì)水的壓力為：F=M（g）=1×（10）=8N；

根據(jù)牛頓第三定律，水對(duì)小杯底的壓力為8N，方向豎直向上．

（3）小杯經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)水恰好不流出時(shí)，此時(shí)杯對(duì)水的壓力為零，只有水的重力作為向心力，由（2）得：

Mg=M，

解得：．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用如圖所示的裝置探究小車的加速度和合外力的關(guān)系，具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①按照圖甲所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，并測出兩光電門之間的距離L

②平衡摩擦力即調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車沿長木板向下運(yùn)動(dòng)，且通過兩個(gè)光電門的時(shí)間相等

③取下細(xì)繩和沙桶，測量沙子和沙桶的總質(zhì)量m，并記錄

④把小車置于靠近滑輪的位置，由靜止釋放小車，并記錄小車先后通過光電門甲和乙時(shí)顯示的時(shí)間，并計(jì)算出小車到達(dá)兩個(gè)光電門時(shí)的速度和運(yùn)動(dòng)的加速度

⑤重新掛上細(xì)繩和沙桶，改變沙桶中沙子的質(zhì)量，重復(fù)②～④的步驟

（1）用游標(biāo)卡尺測得遮光片的寬度為d，某次實(shí)驗(yàn)時(shí)通過光電門甲和乙的時(shí)間分別為 和，則小車加速度的表達(dá)式為a=_________________

（2）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的說法，正確的是（_____）

A. 平衡摩擦力時(shí)需要取下細(xì)繩和沙桶

B. 平衡摩擦力時(shí)不需要取下細(xì)繩和沙桶

C. 沙桶和沙子的總質(zhì)量必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

D. 小車的質(zhì)量必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于沙桶和沙子的總質(zhì)量

（3）若想利用該裝置測小車與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù) ，某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)測得平衡摩擦力后斜面的傾角 以及小車的總質(zhì)量 ,則可推算出= ____________（表達(dá)式中含有m、M、 ）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，R0為熱敏電阻（溫度降低電阻增大），D為理想二極管（正向電阻為零，反向電阻無窮大），C為平行板電容器，C中央有一帶電液滴剛好靜止，M點(diǎn)接地，單獨(dú)進(jìn)行下列操作可使帶電液滴保持靜止的是（ ）

A.將熱敏電阻R0加熱
B.變阻器R的滑動(dòng)頭P向下移動(dòng)
C.開關(guān)K斷開
D.電容器C的上極板向上移動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，可以描繪出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，實(shí)驗(yàn)簡要步驟如下：

A．讓小球多次從______位置自由滾下，在一張印有小方格的紙記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置，如右圖中a、b、c、d所示．

B．按圖安裝好器材，注意調(diào)節(jié)斜槽末端切線水平，記下平拋初位置O點(diǎn)和過O點(diǎn)的豎直線．

C．取下白紙以O為原點(diǎn)，以豎直線為y軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫平拋運(yùn)動(dòng)物體的軌跡．

（1）完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上．

（2）上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是______．

（3）已知圖中小方格的邊長L=2.5cm，則小球平拋的初速度為v0=______（用L、g表示），其值是______m/s；小球在b點(diǎn)的速率______m/s．（取g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1運(yùn)行，一質(zhì)量m=1kg，初速度大小為v2的煤塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶．若以地面為參考系，從煤塊滑上傳送帶開始計(jì)時(shí)，煤塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的速度﹣時(shí)間圖象如圖乙所示，取g=10m/s2 ， 求：

（1）煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)；
（2）煤塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
（3）整個(gè)過程中由于摩擦產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量M＝2 kg的物體置于可繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的平臺(tái)上，M用細(xì)繩通過光滑的定滑輪與質(zhì)量為m＝0.4 kg的物體相連，m懸于空中，與M都處于靜止?fàn)顟B(tài).假定M與軸O的距離r＝0.5 m，與平臺(tái)的最大靜摩擦力為M重力的0.3倍，試問：

（1）平臺(tái)轉(zhuǎn)速由零增大時(shí)，M受到的摩擦力如何變化?

（2）M受到的摩擦力最小時(shí)，平臺(tái)的轉(zhuǎn)速ω等于多少?

（3）保持M與平臺(tái)相對(duì)靜止，平臺(tái)的最大角速度ωm等于多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一簇電場線關(guān)于y軸對(duì)稱分布，O是坐標(biāo)原點(diǎn)，M、N、P、Q是以O(shè)為圓心的一個(gè)圓周上的四個(gè)點(diǎn)，其中M、N在y軸上，Q點(diǎn)在x軸上，則（ ）

A.將一負(fù)電荷從M點(diǎn)移到P點(diǎn)，電場力做正功
B.M點(diǎn)的電勢比P點(diǎn)的電勢高
C.一正電荷在O點(diǎn)時(shí)的電勢能小于在Q點(diǎn)時(shí)的電勢能
D.OM間的電勢差等于NO間的電勢差

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某種自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水時(shí)，洗衣機(jī)缸內(nèi)水位升高，與洗衣缸相連的細(xì)管中會(huì)封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進(jìn)水量．當(dāng)洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高時(shí)，設(shè)細(xì)管內(nèi)空氣溫度不變，對(duì)于被封閉的空氣，下列說法正確的是（ ）

A.分子間的引力和斥力都增大
B.分子的熱運(yùn)動(dòng)加劇
C.分子的平均動(dòng)能增大
D.體積變小，壓強(qiáng)變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】核電站的主要原料是鈾，鈾核裂變的產(chǎn)物可能有多種情況，其中一種核反應(yīng)方程為 U+ n→ Ba+ Kr+Y n+△E，△E表示核反應(yīng)釋放的能量，并且△E=201MeV，則核反應(yīng)方程中X、Y的值分別為、 ， 核反應(yīng)發(fā)生的質(zhì)量虧損△m為 ．

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