2.如圖所示,內(nèi)部光滑的平底試管的底部有一個(gè)質(zhì)量為m的小球,現(xiàn)使試管繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中小球始終與試管底部接觸.當(dāng)試管以某一恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小球在最高點(diǎn)受到的彈力為mg,設(shè)小球在最低點(diǎn)受到彈力為F、轉(zhuǎn)動(dòng)中轉(zhuǎn)軸到小球圓心的距離為r,則( 。
A.ω=$\sqrt{\frac{2g}{r}}$,F(xiàn)=3mgB.ω=$\sqrt{\frac{2g}{r}}$,F(xiàn)=2mgC.ω=$\sqrt{\frac{g}{r}}$,F(xiàn)=3mgD.ω=$\sqrt{\frac{g}{r}}$,F(xiàn)=2mg

分析 在最高點(diǎn)和最低點(diǎn),小球靠重力和彈力的合力提供向心力,結(jié)合牛頓第二定律求出角速度的大小以及小球在最低點(diǎn)受到的彈力大。

解答 解:在最高點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律得,mg+F1=mrω2,又F1=mg,解得角速度ω=$\sqrt{\frac{2g}{r}}$,
在最低點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律得,F(xiàn)-mg=mrω2,解得F=3mg,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤.
故選:A.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道小球在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)向心力的來(lái)源,結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解,難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

13.如圖為一升降機(jī)向上做直線運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象,以豎直向上為正方向,根據(jù)圖象求:
(1)升降機(jī)向上運(yùn)動(dòng)中的最大高度;
(2)升降機(jī)在15s~25s內(nèi)的平均速度;
(3)升降機(jī)在整個(gè)過(guò)程中(0~25s)的平均速度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

14.下列各種情況,可以把研究對(duì)象看作質(zhì)點(diǎn)的是( 。
A.研究小木塊的翻倒過(guò)程B.討論地球的公轉(zhuǎn)
C.教練為運(yùn)動(dòng)員分析乒乓球的運(yùn)動(dòng)D.計(jì)算整列火車通過(guò)某一路標(biāo)的時(shí)間

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

10.如圖所示,a、b、c、d分別是一個(gè)菱形的四個(gè)頂點(diǎn),∠abc=120°.現(xiàn)將三個(gè)等量的正點(diǎn)電荷+Q分別固定在a、b、c三個(gè)頂點(diǎn)上,將一個(gè)電量為+q的點(diǎn)電荷依次放在菱形中心O點(diǎn)和另一個(gè)頂點(diǎn)d點(diǎn)處,兩點(diǎn)相比( 。
A.d點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由O指向dB.+q在d點(diǎn)所具有的電勢(shì)能較大
C.d點(diǎn)的電勢(shì)大于O點(diǎn)的電勢(shì)D.d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.如圖疊放在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上的物體A、B、C正隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起以角速度w勻速轉(zhuǎn)動(dòng),A、B、C的質(zhì)量分別為3m、2m、m,B與轉(zhuǎn)臺(tái)、C與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ,A與B 間的動(dòng)摩擦因數(shù)也為μ,B、C離轉(zhuǎn)臺(tái)中心的距離分別為r、1.5r.設(shè)本題中的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,以下說(shuō)法正確的是( 。
A.B對(duì)A的摩擦力有可能為3μmg
B.C與轉(zhuǎn)臺(tái)間的摩擦力大于A與B間的摩擦力
C.轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度ω有可能恰好等于$\sqrt{\frac{2μg}{3r}}$
D.若角速度ω再在題干所述原基礎(chǔ)上緩慢增大,A與B間將最先發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

7.將一質(zhì)量為m的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球用一長(zhǎng)為l的細(xì)繩拴接,細(xì)繩的另一端固定在天花板上的O點(diǎn),在O點(diǎn)右下方的A位置釘一光滑的釘子,已知AO兩點(diǎn)的高度差為$\frac{l}{2}$.現(xiàn)將小球從圖示位置無(wú)初速度釋放,此位置與O點(diǎn)等高且此時(shí)細(xì)繩剛好繃緊,當(dāng)細(xì)繩與A點(diǎn)的釘子相碰后,小球?qū)⒃谪Q直面內(nèi)繞釘子做圓周運(yùn)動(dòng).不計(jì)細(xì)繩與釘子碰撞時(shí)的機(jī)械能損失.
(1)如果A點(diǎn)到過(guò)O點(diǎn)豎直線的距離為$\frac{\sqrt{5}}{4}$l時(shí),小球剛好運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)繩斷裂,則細(xì)繩能承受的最大拉力與重力的比值是多少?
(2)為保證細(xì)繩在不斷裂的情況下,小球能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),則A點(diǎn)到O點(diǎn)豎直線的距離范圍是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

14.升降機(jī)由靜止開(kāi)始以加速度a1勻加速上升3s,速度達(dá)到3m/s,接著勻速上升15s,最后再以加速度a2勻減速上升6s才停下來(lái),求:
(1)勻加速上升階段的加速度大小a1;
(2)勻減速上升階段的加速度大小a2;
(3)上升的總高度H.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

11.試分別分析下面三種情況下甲物體運(yùn)動(dòng)的平均速度.
(1)甲做變速直線運(yùn)動(dòng),前一半位移平均速度為v1,后一半位移平均速度為v2,全程的平均速度為多大?
(2)甲做變速直線運(yùn)動(dòng),若甲前一半時(shí)間的平均速度為v1,后一半時(shí)間的平均速度為v2,則全程的平均速度多大?
(3)甲做變速直線運(yùn)動(dòng),若甲前一半時(shí)間內(nèi)的平均速度為v1,全程的平均速度為v2,則后一半時(shí)間內(nèi)的平均速度是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.關(guān)于靜電場(chǎng),下列說(shuō)法正確的是(  )
A.若某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大,則該點(diǎn)的電勢(shì)一定高
B.若某點(diǎn)的電勢(shì)高,則檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能一定大
C.若某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,則檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能一定為零
D.若某點(diǎn)的電勢(shì)為零,則檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能一定為零

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