3.如圖所示,質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的光滑圓軌道上做圓周運動.圓半徑為R,小球經(jīng)過圓環(huán)最高點時剛好不脫離圓軌.則下列說法正確的是(  )
A.小球在最低點對圓環(huán)的壓力大小等于5mg
B.小球在最低點處于失重狀態(tài)
C.小球在最高點的線速度大小等于0
D.小球在最高點的向心加速度大小等于g

分析 抓住小球經(jīng)過圓環(huán)最高點時剛好不脫離,結(jié)合牛頓第二定律求出最高點的速度,以及向心加速度.根據(jù)動能定理求出最低點的速度,結(jié)合牛頓第二定律求出圓環(huán)對小球的支持力,從而得出小球?qū)A環(huán)的壓力.根據(jù)加速度的方向判斷小球處于超重還是失重.

解答 解:ACD、小球經(jīng)過圓環(huán)最高點時剛好不脫離圓軌,根據(jù)牛頓第二定律有:mg=$m\frac{{v}^{2}}{R}$,解得:v=$\sqrt{gR}$,向心加速度大小為:a=$\frac{{v}^{2}}{R}$=g,根據(jù)動能定理得:$mg•2R=\frac{1}{2}mv{′}^{2}-\frac{1}{2}m{v}^{2}$,解得:$v′=\sqrt{5gR}$,根據(jù)牛頓第二定律得:N-mg=m$\frac{v{′}^{2}}{R}$,解得:N=6mg,故AC錯誤,D正確.
B、小球在最低點加速度方向向上,處于超重狀態(tài),故B錯誤.
故選:D.

點評 解決本題的關(guān)鍵知道最高點的臨界情況,結(jié)合牛頓第二定律進行求解,掌握判斷超失重的方法,關(guān)鍵看加速度的方向.

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

13.下列說法中正確的是( 。
A.大小為5Ω的電阻中通過2A的電流,1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為1200J
B.通過超導(dǎo)體的電流也具有熱效應(yīng)
C.電熱器的額定功率越高,使用時的發(fā)熱量就越大
D.將電路中的一段電阻絲拉長為原來的2倍后重新接入電路,其他條件不變,則發(fā)熱量減半

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖,水平地面上有三個靠在一起的物塊P、Q和R,質(zhì)量分別為m、2m和3m,物塊與地面間的動摩擦因數(shù)都為μ.用水平恒力F推動物塊P,一起向右勻加速運動,R和Q之間相互作用力大小F1,Q與P之間相互作用力大小F2,以下正確的是( 。
A.若μ≠0,F(xiàn)1=$\frac{1}{3}$F,F(xiàn)2=$\frac{5}{6}$FB.若μ≠0,F(xiàn)1=$\frac{1}{2}$F,F(xiàn)2=$\frac{5}{6}$F
C.若μ=0,F(xiàn)1=$\frac{2}{3}$F,F(xiàn)2=$\frac{3}{4}$FD.若μ=0,F(xiàn)1=$\frac{1}{2}$F,F(xiàn)2=$\frac{5}{6}$F

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.兩木塊A、B 質(zhì)量分別為m、M,用勁度系數(shù)為 k 的輕彈簧連在一起,放在水平地面 上,如圖所示,用外力將木塊 A 壓下一段距離靜止,釋放后A上下做簡諧振動.在振動過 程中,木塊B剛好始終不離開地面.以下說法正確的是( 。
A.木塊 A 的最大加速度是 g
B.在振動過程中木塊 A 的機械能守恒
C.木塊 B 對地面的最大壓力是 Mg+2mg
D.輕彈簧對木塊 B 的最大壓力是 Mg+2mg

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.把質(zhì)量為m的石塊從離地h高度處以與水平面成θ的仰角斜向上方拋出,初速度為v0,不計空氣阻力,則石塊落地時的速率與下列哪些物理量有關(guān)( 。
A.石塊的質(zhì)量mB.石塊初速度v0的大小
C.石塊拋出時的仰角θD.石塊拋出時的離地高度h

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

8.如圖1所示,將打點計時器固定在鐵架臺上,用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落,利用此裝置可驗證機械能守恒定律.

①已準(zhǔn)備的器材有打點計時器(帶導(dǎo)線)、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物,此外還需要的器材是D(填字母代號).
A.直流電源、天平及砝碼
B.直流電源、毫米刻度尺
C.交流電源、天平及砝碼
D.交流電源、毫米刻度尺
②實驗中需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h.某同學(xué)對實驗得到的紙帶設(shè)計了以下四種測量方案.這些方案中合理的是D.
A.用刻度尺測出物體下落的高度h,由打點間隔數(shù)計算出下落時間t,通過v=gt計算出瞬時速度v
B.用刻度尺測出物體下落的高度h,并通過v=$\sqrt{2gh}$計算出瞬時速度v
C.根據(jù)做勻變速直線運動時,紙帶上某點的瞬時速度等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v,并通過h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$計算得出高度h
D.用刻度尺測出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運動時,紙帶上某點的瞬時速度等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v
③安裝好實驗裝置,正確進行實驗操作,從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶,如圖2所示.圖中O點為打點起始點,且速度為零.選取紙帶上打出的連續(xù)點A、B、C、…作為計數(shù)點,測出其中E、F、G點距起始點O的距離分別為h1、h2、h3.已知重錘質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,計時器打點周期為T.為了驗證此實驗過程中機械能是否守恒,需要計算出從O點到F點的過程中:重錘重力勢能的減少量△Ep=mgh2,動能的增加量△Ek=$\frac{m({h}_{3}-{h}_{1})^{2}}{8{T}^{2}}$(用題中所給字母表示)
④某同學(xué)在實驗中測出各計數(shù)點到起始點的距離h,并計算出各計數(shù)點的速度v,用實驗測得的數(shù)據(jù)繪制出v2--h圖線圖象是一條直線,此直線斜率的物理含義是重力加速度的2倍.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖所示,實線為三條方向未知的電場線,從電場中的M點以相同的速度飛出a、b兩個帶電粒子,a、b的運動軌跡如圖中虛線所示(不計a、b之間的庫侖力及各自的重力),則( 。
A.a、b 一定帶異種電荷
B.電場力對 a 做正功,對 b 做負功
C.a 的速度將減小,b 的速度將增大
D.a 的加速度將減小,b 的加速度將增大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示,質(zhì)量為M、半徑為R、內(nèi)壁光滑的半球形容器靜止放在粗糙水平地面上,O為球心,有一勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在半球底部O′處,另一端與質(zhì)量為m的小球相連,小球靜止于P點,已知地面與半球形容器間的動摩擦因數(shù)為μ,OP與水平方向的夾角為θ=30°,下列說法正確的是( 。
A.小球受到輕彈簧的彈力大小為$\frac{{\sqrt{3}}}{2}mg$
B.小球受到容器的支持力大小為mg
C.小球受到容器的支持力大小為$\frac{1}{2}mg$
D.半球形容器受到地面的摩擦力大小為$\frac{{\sqrt{3}}}{2}mg$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.等量、同種、帶正電的點電荷的連線和其中垂線如圖所示.一個帶負電的試探電荷,先從圖中a點沿直線移到b點,再從b點沿直線移到c點,則( 。
A.試探電荷所受電場力的方向一直不變
B.試探電荷所受電場力的大小先減小后增大
C.試探電荷的電勢能一直減小
D.a、b、c三點電勢為:φa<φb<φc

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同步練習(xí)冊答案