如圖所示,可視為質(zhì)點的、質(zhì)量為m的小球,在半徑為R的豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動,下列有關(guān)說法中正確的是( 。
分析:圓形管道內(nèi)能支撐小球,小球能夠通過最高點時的最小速度為0.小球在最高點時的速度大小為2
gR
時,由牛頓第二定律求出小球受到的管道的作用力大小和方向,再由牛頓第三定律分析小球?qū)艿赖淖饔昧Γ∏驈淖畹忘c運(yùn)動到最高點的過程中,只有重力做功,其機(jī)械能守恒.在最低點時的速度大小為
5gR
,根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出小球到達(dá)最高點時的速度,再由牛頓第二定律求出小球受到的管道的作用力大小和方向.
解答:解:A、B圓形管道內(nèi)能支撐小球,小球能夠通過最高點時的最小速度為0.故A正確,B錯誤.
    C、設(shè)管道對小球的彈力大小為F,方向豎直向下.由牛頓第二定律得
        mg+F=m
v2
R
,v=2
gR
,代入解得F=3mg>0,方向豎直向下.
根據(jù)牛頓第三定律得知:小球?qū)艿赖膹椓Ψ较蜇Q直向上,即小球?qū)艿赖耐獗谟凶饔昧Γ?br />    D、設(shè)小球在最低點和最高點的速度分別為v1、v2.根據(jù)機(jī)械能守恒定律得
     mg?2R+
1
2
m
v
2
1
=
1
2
m
v
2
2

將v1=
5gR
代入,得到v2=
gR

   設(shè)管道對小球的彈力為N,方向向下.
則由牛頓第二定律得mg+N=m
v
2
2
R
,代入解得  N=0,即小球通過最高點時與管道間無相互作用力.
故選ACD
點評:本題中圓管模型與輕桿模型相似,抓住兩個臨界條件:一是小球恰好到達(dá)最高點時,速度為零;二是小球經(jīng)過最高點與管道恰好無作用力時速度為
gR
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?普陀區(qū)一模)如圖所示,可視為質(zhì)點的物塊A、B、C放在傾角為37°、長L=2m的固定斜面上,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.A與B緊靠在一起,C緊靠在固定擋板上.物塊的質(zhì)量分別為mA=0.8kg、mB=0.4kg.其中A不帶電,B、C的帶電量分別為qB=+4×10-5C、
qC=+2×10-5C,且保持不變.開始時三個物塊均能保持靜止,且與斜面間均無摩擦力作用.現(xiàn)給A施加一平行于斜面向上的力F,使A在斜面上作加速度大小為a=2.5m/s2的勻加速直線運(yùn)動.經(jīng)過時間t0物體A、B分離并且力F變?yōu)楹懔Γ?dāng)A運(yùn)動到斜面頂端時撤去力F.(如果選定兩點電荷在相距無窮遠(yuǎn)處的電勢能為0,則相距為r時,兩點電荷具有的電勢能可表示為Ep=k
q1q2r
).求:
(1)未施加力F時物塊B、C間的距離.
(2)t0時間內(nèi)A上滑的距離.
(3)t0時間內(nèi)庫侖力做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,可視為質(zhì)點、質(zhì)量為m的小球,在半徑為R的豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動,下列有關(guān)說法中正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,可視為質(zhì)點的小球用細(xì)線拉住并放在光滑斜面上,斜面體放在光滑水平面上,水平力F作用在斜面體上使之處于靜止.細(xì)線的拉力為T,斜面對小球的支持力大小為FN.緩慢向左推動斜面體在小球未脫離斜面的過程中,下列說法中正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)一單色光照到某金屬表面時,有光電子從金屬表面逸出,下列說法中正確的是:下列描述中正確的是
BCE
BCE

A.只增大入射光的頻率,金屬逸出功將減小
B.只延長入射光照射時間,光電子的最大初動能將不變
C.只增大入射光的頻率,光電子的最大初動能將增大
D.只增大入射光的頻率,光電子逸出所經(jīng)歷的時間將縮短
E.只增大入射光的強(qiáng)度,單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目將增多
(2)如圖所示,可視為質(zhì)點的小木塊A、B的質(zhì)量均為m,放在一段粗糙程度相同的水平地面上,木塊A、B間夾有一小塊炸藥(炸藥的質(zhì)量可以忽略不計).讓A、B以初速度v0一起從O點滑出,滑行一段距離后到達(dá)P點,速度變?yōu)関0/2,此時炸藥爆炸使木塊A、B脫離,發(fā)現(xiàn)木塊B立即停在原位置,木塊A繼續(xù)沿水平方向前進(jìn).已知O、P兩點間的距離為s,炸藥爆炸時釋放的化學(xué)能均全部轉(zhuǎn)化為木塊的動能,爆炸時間很短可以忽略不計,求:
(1)木塊與水平地面的動摩擦因數(shù)μ;
(2)炸藥爆炸時釋放的化學(xué)能.

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