填空题5.0分
物理

13. 如图甲所示,一长为l的轻绳,一端穿在过O点的水平转轴上,另一端固定一质量未知的小球,整个装置绕O点在竖直面内转动.小球通过最高点时,绳对小球的拉力F与其速度平方v2的关系如图乙所示,重力加速度为g,下列判断正确的是(  )

A.图象函数表达式为

B.重力加速度

C.绳长不变,用质量较小的球做实验,得到的图线斜率更大

D.绳长不变,用质量较小的球做实验,图线b点的位置不变

正确答案及相关解析

正确答案

BD

解析

小球在最高点,根据牛顿第二定律有:

,所以A错误。当F=0时,根据表达式有:所以B正确。根据知,图线的斜率,绳长不变,用质量较小的球做实验,斜率更小,所以C错误。当F=0时,,可知b点的位置与小球的质量无关,绳长不变,用质量较小的球做实验,图线b点的位置不变,所以D正确。

考查方向

本题主要考查了向心力、竖直面内的圆周运动。

解题思路

1、在最高点,小球靠重力和拉力的合力提供向心力。2、结合牛顿第二定律求出拉力的表达式。3、结合图线的横轴截距以及斜率分析判断。

易错点

1、轻杆模型小球通过最高点的临界条件。

2、绳对小球的拉力F与其速度平方v2关系式的得出。