5．“太極球”是近年來在廣大市民中較流行的一種健身器材．做該項(xiàng)運(yùn)動時，健身者半馬步站立，手持太極球拍，拍上放一橡膠太極球，健身者舞動球拍時，球卻不會掉落地上．現(xiàn)將太極球簡化成如圖1所示的平板和小球，熟練的健身者讓球在豎直面內(nèi)始終不脫離板而做勻速圓周運(yùn)動，且在運(yùn)動到圖1中的A、B、C、D位置時球與板間無相對運(yùn)動趨勢．A為圓周的最高點(diǎn)，C為最低點(diǎn)，B、D與圓心O等高．設(shè)球的重力為1N，不計(jì)拍的重力．下列說法正確的是（　�。�
A．健身者在C處所需施加的力比在A處大3N
B．健身者在C處所需施加的力比在A處大2N
C．設(shè)在A處時健身者需施加的力為F，當(dāng)球運(yùn)動到B、D位置時，板與水平方向需有一定的夾角θ，作出的tanθ-F的關(guān)系圖象為圖2
D．設(shè)在A處時健身者需施加的力為F，當(dāng)球運(yùn)動到B、D位置時，板與水平方向需有一定的夾角θ，作出的tanθ-F的關(guān)系圖象為圖3

分析 人在運(yùn)動過程中受重力和支持力，由向心力公式可以求得各點(diǎn)的受力情況；根據(jù)牛頓第二定律，寫出tanθ-F的函數(shù)關(guān)系式，結(jié)合圖象進(jìn)行分析．

解答 解：AB、設(shè)球運(yùn)動的線速度為v，半徑為R，則在A處時$F+mg=m\frac{{v}_{\;}^{2}}{R}$
在C處時$F′-mg=m\frac{{v}_{\;}^{2}}{R}$
聯(lián)立以上兩個方程式得到
△F=F′-F=2mg=2N，故A錯誤，B正確；
CD、在A處時健身者需施加的力為F，球在勻速圓周運(yùn)動的向心力${F}_{向}^{\;}=F+mg$，在B處不受摩擦力作用，受力分析如圖：

則$tanθ=\frac{{F}_{向}^{\;}}{mg}=\frac{mg+F}{mg}=\frac{1}{mg}F+1$，作出的tanθ-F的關(guān)系圖象如圖，故C正確，D錯誤；
故選：BC

點(diǎn)評 本題考查了向心力公式的應(yīng)用，重點(diǎn)要對物體的受力作出正確的分析，列式即可解決此類問題．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．一物體自t=0時開始做直線運(yùn)動，其速度圖線如圖所示．下列選項(xiàng)正確的是（　�。�
A．在0～6s內(nèi)，物體離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)為30mB．在0～6s內(nèi)，物體經(jīng)過的路程為40m
C．在0～4s內(nèi)，物體的平均速率為10m/sD．5～6s內(nèi)，物體所受的合外力做負(fù)功

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．一輛汽車在平直的高速公路上行駛．已知在某段時間內(nèi)這輛汽車的加速度方向與速度方向相同，則在這段時間內(nèi)，關(guān)于該汽車的運(yùn)動描述不正確的是（　�。�
A．一定做加速直線運(yùn)動B．不一定做勻加速直線運(yùn)動
C．可能做勻變速直線運(yùn)動D．一定做勻變速直線運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．有一些問題你可能不會求解，但你仍有可能對這些問題的解是否合理進(jìn)行分析和判斷．例如從解的物理量單位，解隨某些已知量變化的趨勢，解在一些特殊條件下的結(jié)果等方面進(jìn)行分析，并與預(yù)期結(jié)果、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等進(jìn)行比較，從而判斷解的合理性或正確性．
舉例如下：如圖所示，質(zhì)量為M、傾角為θ的滑塊A放在水平地面上，把質(zhì)量為m的滑塊B放在A的斜面上，忽略一切摩擦，有人求得B相對地面的加速度a=$\frac{M+m}{M+msin2θ}$gsinθ，式中g(shù)為重力加速度．
對于上述解，某同學(xué)首先分析了等號右側(cè)量的單位，沒發(fā)現(xiàn)問題，他進(jìn)一步利用特殊條件對該解做了四項(xiàng)分析和判斷，所得結(jié)論都是“解可能是正確的”，但是其中有一項(xiàng)是錯誤的，請你指出該項(xiàng)（　�。�
A．當(dāng)θ=0°時，該解給出a=0，這符合常識，說明該解可能對的
B．當(dāng)θ=90°時，該解給出a=g，這符合實(shí)驗(yàn)結(jié)論，說明該解可能對的
C．當(dāng)M?m時，該解給出a=g sinθ，這符合預(yù)期的結(jié)果，說明該解可能對的
D．當(dāng)m?M時，該解給出a=g/sinθ，這符合預(yù)期的結(jié)果，說明該解可能對的

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．雷雨時，我們可以根據(jù)看到閃電與聽到雷聲的時差來估算雷電發(fā)生地點(diǎn)的遠(yuǎn)近，這一判斷方法（忽略光傳播時間的方法）蘊(yùn)含了物理學(xué)中理想化的模型思想．利用傳感器測量物體的速度就是運(yùn)用了這個原理．
如圖，小車上安裝的發(fā)生裝置A會同時發(fā)射紅外線和超聲波信號，固定在地面的接收裝置B會通過這兩個信號接收的時間差來判定物體的位置和速度．以下表格為實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)（單位：秒）
紅外線接受時刻0.10.20.30.4
超聲波接收時刻0.1010.2020.3030.404
已知實(shí)驗(yàn)時聲波傳播速度為300m/s，紅外線的傳播速度約為3.0×108m/s，請根據(jù)以上數(shù)據(jù)回答下面的問題：
（1）小車是靠近接收裝置還是遠(yuǎn)離接收裝置？請說明理由．
（2）小車在0.4s末的瞬時速度是多少？
（3）若發(fā)射和接收裝置都安裝在B上，信號由B發(fā)出，經(jīng)小車反射后再由B接受，這樣只利用超聲波信號就可以測量小車速度了．若第一個信號發(fā)射時刻為0.3s末，經(jīng)過0.004s接受到反饋信號；然后在第0.5s發(fā)射了第二個信號，再經(jīng)過0.006s接受到反饋信號，請根據(jù)這4個數(shù)據(jù)計(jì)算小車的瞬時速率．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．如圖所示，a、b、c、d為某勻強(qiáng)電場中的四個點(diǎn)，且ab∥cd、ab⊥bc，bc=cd=2ab=2L，電場線與四邊形所在平面平行．已知φa=20V，φb=24V，φd=8V．一個質(zhì)子經(jīng)過b點(diǎn)的速度大小為v0，方向與bc夾角為45°，一段時間后經(jīng)過c點(diǎn)，質(zhì)子電量為e，不計(jì)質(zhì)子的重力，則（　　）
A．c點(diǎn)電勢為14V
B．場強(qiáng)的方向由a指向c
C．質(zhì)子從b運(yùn)動到c所用的時間為$\frac{\sqrt{2}L}{{v}_{0}}$
D．質(zhì)子從b運(yùn)動到c電場力做功為12eV

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．下列說法正確的是（　�。�
A．導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的橫截面積成正比
B．一個力的功率與其所做的功成正比
C．物體的加速度與物體所受的合外力成正比
D．勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度與兩點(diǎn)間的電勢差成正比

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．如圖所示，一個半徑為R的圓球，其重心不在球心O上，將它置于水平地面上，則平衡時球與地面的接觸點(diǎn)為A；若將它置于傾角為30°的粗糙斜面上，則平衡時（靜摩擦力足夠大）球與斜面的接觸點(diǎn)為B．已知AB段弧所對應(yīng)的圓心角度數(shù)為60°，對圓球重心離球心O的距離以下判斷正確的是（　　）
A．$\frac{{\sqrt{3}}}{2}R$B．$\frac{{\sqrt{3}}}{3}R$C．$\frac{1}{4}R$D．$\frac{1}{2}R$

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

15．已知某機(jī)械橫波在某時刻的波形圖如圖所示，波沿x軸正方向傳播，質(zhì)點(diǎn)P與坐標(biāo)原點(diǎn)O的水平距離為0.32m，從此時刻開始計(jì)時．
（i）若波速大小為2m/s，則至少間隔多長時間重復(fù)出現(xiàn)波形圖？
（ii）若質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)0.8s第一次達(dá)到正向最大位移，求波速大�。�
（iii）若質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)0.4s到達(dá)平衡位置，求波速大�。�

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同步練習(xí)冊答案