12.如圖所示,一個(gè)小球沿豎直放置的光滑圓環(huán)形軌道做圓周運(yùn)動(dòng),圓環(huán)的半徑為R,關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)情況,下列說法中正確的是( 。
A.小球的線速度方向時(shí)刻在變化,但總在圓周切線方向上
B.小球的加速度方向時(shí)刻在變化,但總是指向圓心的
C.小球的線速度的大小總大于或等于$\frac{1}{2}$$\sqrt{Rg}$
D.小球受到的合力一定指向圓心

分析 小球在內(nèi)軌道中做變速圓周運(yùn)動(dòng),線速度的大小和方向時(shí)刻改變,線速度總是在圓周切線方向上,因?yàn)榫哂星芯加速度和向心加速度,所以合加速度的方向不一定直線圓心.根據(jù)牛頓第二定律求出小球通過最高點(diǎn)的最小速.

解答 解:A、小球在豎直的光滑圓形軌道內(nèi)壁做圓周運(yùn)動(dòng),線速度方向總是沿圓周切線方向.故A正確.
B、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度指向圓心,但變速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度不總是指向圓心的,只有最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的加速度才指向圓心.故B錯(cuò)誤.
C、小球恰好到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),在最高點(diǎn)的線速度最小,此時(shí)由重力提供向心力,則有:mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,解得最小速度v=$\sqrt{gR}$.故C錯(cuò)誤.
D、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力指向圓心,但變速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力不總是指向圓心的,只有最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的合力才指向圓心.故D錯(cuò)誤.
故選:A

點(diǎn)評 本題可以將變速圓周運(yùn)動(dòng)與勻速圓周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行對比理解,勻速圓周運(yùn)動(dòng)不變的物理量有角速度、周期、頻率、動(dòng)能,線速度大小、加速度大。速度、加速度是變化的.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.兩個(gè)同學(xué)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)條件,進(jìn)行了“探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn):
(1)甲同學(xué)采用如圖甲所示的裝置.用小錘打擊彈性:余屈片,金屬片把A球沿水平方向彈出,同時(shí)B球被松開,自由下落,觀察到兩球同時(shí)落地,改變小錘打擊的力度,即改變A球被彈出時(shí)的速度,兩球仍然同時(shí)落地,這說明平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng).
(2)乙同學(xué)采用頻閃攝影的方法拍攝“小球做平拋運(yùn)動(dòng)”的照片,如圖乙是照片的一部分.圖中每個(gè)小方格的邊長為10cm,則由圖可求得拍攝時(shí)曝光的時(shí)間間隔是0.1s,該小球的初速度大小為2m/s,該小球運(yùn)動(dòng)到圖中位置2時(shí)速度大小為2.5m/s.g取10m/s2

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3.某物體運(yùn)動(dòng)的速度圖象如圖,根據(jù)圖象可知( 。
A.0-2s內(nèi)的加速度為1m/s2B.0-5s內(nèi)的位移為10m
C.第1s末與第4.5s末的速度方向相反D.第1s末與第5s末加速度方向相同

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20.如圖所示,在拉力F作用下,小球A沿光滑的斜面緩慢地向上移動(dòng),在此過程中,小球受到的拉力F和支持力N的大小變化是( 。
A.F減小,N增大B.F和N均減小C.F和N均增大D.F增大,N減小

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7.下列說法正確的是( 。
A.PM2.5(指空氣中直徑小于2.5微米的懸浮顆粒物)在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于分子熱運(yùn)動(dòng)
B.分子間引力總是隨著分子間距離的減小而減小
C.熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體,但不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體
D.水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大
E.液晶既具有液體的流動(dòng)性,又具有單晶體的光學(xué)各向同性的特點(diǎn)

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17.一個(gè)物體重力80N,放在水平地上,用一個(gè)輕質(zhì)彈簧水平拉該物體,當(dāng)它開始運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧伸長為6cm,當(dāng)彈簧水平拉著該物體勻速前進(jìn)時(shí),彈簧的伸長是4cm,已知彈簧的勁度系數(shù)k=400N/m,則由此可知物體所受的最大靜摩擦力為24N,物體所受的滑動(dòng)摩擦力為16N,物體與地板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2.

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4.如圖所示,質(zhì)量分別為m1和m2的兩物塊放在水平地面上,與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是μ(μ≠0),用輕質(zhì)彈簧將兩物塊連接在一起.當(dāng)用水平力F作用在m1上時(shí),兩物塊均以加速度a做勻加速運(yùn)動(dòng),此時(shí),彈簧伸長量為x;若用水平力F′作用在m1時(shí),兩物塊均以加速度a′=2a做勻加速運(yùn)動(dòng),此時(shí),彈簧伸長量為x′.則下列關(guān)系正確的是( 。
A.F′=2FB.x′=2xC.F′>2FD.x′<2x

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1.分子力隨分子間距離變化的關(guān)系如圖所示,兩個(gè)分子從相距10r0遠(yuǎn)處由靜止釋放,它們相互靠近到不能再靠近,若此過程中分子間只受分子力作用,則下列說法中正確的是( 。
A.它們的速度先增大再減小
B.它們的加速度是先變大再變小
C.它們的加速度是先變大再變小,最后又變大
D.它們的動(dòng)能先變大再變小,最后又增大到最大

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2.2013年國際雪聯(lián)越野滑雪中國巡回賽(簡稱TDSC)于1月2日在長春舉行,如圖所示,質(zhì)量為60kg的滑雪運(yùn)動(dòng)員,在傾角θ為30°的斜坡頂端,從靜止開始勻加速下滑90m到達(dá)坡底,用時(shí)10s.若g取10m/s2,求:
(1)運(yùn)動(dòng)員下滑過程中加速度的大。     
(2)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)坡底時(shí)速度的大;
(3)運(yùn)動(dòng)員受到的合外力的大小.

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