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長(zhǎng)為l=0.50m的輕質(zhì)桿OA，A端有一質(zhì)量m=3.0kg的小球，小球以D點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．如圖所示，通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)小球的速率是2.0m/s，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)小球的拉力為
174
174
N．（g取10m/s2）
分析：小球從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理求得在最低點(diǎn)的速度，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)受到重力與輕桿的彈力，根據(jù)合力提供向心力列出牛頓第二定律解得結(jié)果．
解答：解：小球從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：
1
2
mv′2-
1
2
mv2=mg?2R
解得：v′=
4gR+v2
=
24
m/s
小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)受到重力與輕桿的彈力，
根據(jù)合力提供向心力：FN-mg=m
v′2
r

即：FN=mg+m
v′2
r
=30N+144N=174N
故答案為：174N．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了動(dòng)能定理及向心力公式的直接應(yīng)用，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，相距L=0.50m，左端接一電阻R=0.20Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，并能無(wú)摩擦地沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)，當(dāng)ab以v=4.0m/s的速度水平向右勻速滑動(dòng)時(shí)，求：
（1）ab棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，并指出a、b哪端電勢(shì)高？
（2）回路中感應(yīng)電流的大��；
（3）維持ab棒做勻速運(yùn)動(dòng)的水平外力F的大�。ㄕf(shuō)明：計(jì)算時(shí)可認(rèn)為導(dǎo)體棒ab長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.50m）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)有一長(zhǎng)為l=0.50m、質(zhì)量10g的通電導(dǎo)線cd，由兩根絕緣細(xì)線水平懸掛在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的z軸上，如圖所示． z軸垂直紙面向外，g=10m/s2．
求：（1）當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=1.0T，方向與x 軸負(fù)方向相同時(shí)，要使懸線中張力為零，cd中的電流I1的大小和方向？
（2）當(dāng)cd中通入方向由c到d的I2=0.40A的電流，這時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=1.0T，方向與x軸正向相同，當(dāng)cd靜止時(shí)懸線中的張力是多大？
（3）當(dāng)cd 通入方向由c到d的I3=0.10A的電流，若磁場(chǎng)方向垂直z軸，且與y軸負(fù)方向夾角為30°，與x軸正向夾角為60°，磁感應(yīng)強(qiáng)度B3=2.0T，則導(dǎo)線cd靜止時(shí)懸線中的張力又是多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖甲所示，在光滑絕緣水平面內(nèi)的坐標(biāo)系xoy中，在0≤x＜1.0m區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T，磁場(chǎng)方向垂直向里．一質(zhì)量為m=1.0kg、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.50m、總電阻為R=1.0Ω的正方形線框靜止于xoy平面內(nèi)，線框的一邊與Y軸重合．現(xiàn)讓線框在沿x軸正方向的外力F作用下，從靜止開(kāi)始以加速度a=1.0m/s2沿x軸正方向作勻加速直線運(yùn)動(dòng)．求：
（1）線框剛好全部出磁場(chǎng)前瞬間的發(fā)熱功率P為多少？
（2）規(guī)定x正方向?yàn)镕的正方向，試在圖乙給出的坐標(biāo)紙上作出外力F隨時(shí)間t的圖象（不要求有計(jì)算過(guò)程，但必須標(biāo)明各段的起始坐標(biāo)值，取
3
=1.7，
2
=1.4）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，寬度為L(zhǎng)=0.50m的足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌的一端連接阻值為R=2.0Ω的電阻．導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2.0T．一根質(zhì)量為m=0.1kg，電阻為r=1.0Ω的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)．現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的拉力拉動(dòng)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度v=3.0m/s，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直．求：
（1）指出MN上哪點(diǎn)電勢(shì)最高，MN兩端的電壓；
（2）作用在導(dǎo)體棒上的拉力的功率；
（3）當(dāng)導(dǎo)體棒移動(dòng)2.0m時(shí)撤去拉力，求整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量．

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同步練習(xí)冊(cè)答案