2.由光滑細管組成的軌道如圖所示,其中AB段和BC段都是半徑為R的四分之一圓弧,軌道固定在豎直平面內(nèi),A點切線水平.一質(zhì)量為m的小球,從距離水平地面某一高度的管口D處由靜止釋放,最后能夠從A端水平拋出落到地面上,重力加速度為g,下列說法正確的是( 。
A.若小球到達A點時恰好對細管無作用力,則管口D離水平地面的高度H=2.5R
B.若小球到達A點時恰好對細管無作用力,則小球落到地面時與A點的水平距離x=2R
C.小球在細管C處對細管的壓力小于mg
D.小球能到達A處的最小釋放高度Hmin=2R

分析 小球到達A點時恰好對細管無作用力,由重力提供向心力,可求小球通過A點的速度.從A到D運動過程中只有重力做功,機械能守恒,根據(jù)機械能守恒定律求出A點速度,從A點拋出后做平拋運動,根據(jù)平拋運動規(guī)律求出水平位移,細管可以提供支持力,所以到達A點的速度大于零即可.

解答 解:A、由于小球到達A點時,恰好對細管無作用力,有mg=m$\frac{{v}_{A}^{2}}{R}$,從D到A的運動過程中只有重力做功,根據(jù)機械能守恒定律得:$\frac{1}{2}$m${v}_{A}^{2}$+mg•2R=mgH,解得vA=$\sqrt{gR}$,H=2.5R,故A正確;
B、根據(jù)平拋運動的公式:x=vAt,2R=$\frac{1}{2}$gt2,得x=2R,故B正確;
C、小球到C處時,具有向上的加速度,小球有超重現(xiàn)象,對細管的壓力大于mg.故C錯誤;
D、小球能到達A處,根據(jù)機械能守恒知Hmin=2R,故D正確.
故選:ABD

點評 本題涉及的知識點較多,關鍵要掌握圓周運動最高點的臨界條件,明確光滑軌道小球的機械能守恒.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.質(zhì)量為2kg的物體,在水平面上以6m/s的速度勻速向西運動,若有一個方向向北的8N的恒力作用于物體,在2s內(nèi)物體的動能增加了( 。
A.28JB.64JC.32JD.36J

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13.如圖所示,表面粗糙的固定斜面頂端安有滑輪,兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過滑輪(不計滑輪的質(zhì)量和摩擦),P懸于空中,Q放在斜面上,均處于靜止狀態(tài).當用水平向左的恒力F推Q時,P、Q仍靜止不動,則(  )
A.Q受到的摩擦力一定變小B.Q受到的摩擦力變化情況不能確定
C.輕繩上的拉力一定變小D.輕繩上拉力一定不變

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10.如圖甲所示,為了探究某物體在粗糙斜面上向上滑行的最大距離x與斜面傾角θ的關系,將該物體以大小不變的初速度v0從足夠長的斜面底端向上推出,調(diào)節(jié)斜面傾角θ,測得x與θ的關系如圖乙所示,g取10m/s2,根據(jù)圖象可求出(  )
A.物體的初速度大小為v0=3m/s
B.物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.75
C.取不同的傾角θ,物體在斜面上能達到的x最小值為xmin=1.44m
D.當θ=30°時,物體達到最大距離后將會沿斜面下滑

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.如圖所示圓柱形屋頂中心的天花板上的O點,掛一根長L=3m的細繩,掛一個m=0.5kg的小球,繩承受的最大拉力為10N,小球在水平面內(nèi)做圓周運動,速度逐漸增大到繩被拉斷后,小球以v=9m/s的速度落在墻角,求
(1)拉斷細繩時,小球的線速度是多少?
(2)這個圓柱形房屋的高度H和半徑R.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.有3個人造地球衛(wèi)星A、B、C,在地球的大氣層外沿如圖所示的方向做勻速圓周運動,已知mA=mB<mC,則關于三個衛(wèi)星的說法中正確的是(  )
A.線速度大小的關系是va>vb=vc
B.周期關系是Ta<Tb=Tc
C.向心力大小的關系是Fa=Fb<Fc
D.軌道半徑和周期的關系是$\frac{{{r}_{a}}^{3}}{{{T}_{a}}^{2}}$=$\frac{{{r}_}^{3}}{{{T}_}^{2}}$=$\frac{{{r}_{c}}^{3}}{{{T}_{c}}^{2}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.關于牛頓運動定律,下列理解正確的是( 。
A.作用力和反作用力等大反向,合力為零
B.先有力的作用,然后才產(chǎn)生加速度
C.質(zhì)量越大的物體慣性也越大
D.物體只有受到力的作用才會運動

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.“用油膜法估測分子的大小”時有如下步驟:
A.向淺盤中倒入約2cm深的水;
B.向淺盤中的水面均勻地撒入石膏粉(或痱子粉);
C.將油酸和酒精按一定比例配制好;
D.把酒精油酸溶液一滴一滴滴入量筒中,當體積達到1mL時記下滴入的滴數(shù),算出每滴液滴的體積;
E.把一滴酒精油酸溶液滴在水面上,直到薄膜形態(tài)穩(wěn)定;
F.將玻璃板放在淺盤上,然后將油酸膜的形態(tài)用彩筆畫在玻璃板上;
G.把玻璃板放在方格紙上,數(shù)出薄膜所占面積;
H.計算出油膜的厚度L.
若所用油酸酒精溶液的濃度為每104 mL溶液中含有純油酸6mL,溶液每1mL有75滴,把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里,待水面穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,用筆在玻璃板上描繪出油酸膜的輪廓形狀再把玻璃板放在坐標紙上,其形狀和尺寸如圖所示,坐標紙中正方形方格的邊長為1cm,試求:
(1)油酸膜的面積是113cm2
(2)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是8×10-6mL.(保留一位有效數(shù)字)
(3)按以上實驗數(shù)據(jù)估測出油酸分子的直徑為7×10-10m.(保留一位有效數(shù)字)

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11.科學家設想在太空設立太陽能衛(wèi)星電站,先用硅太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,再利用微波-電能轉(zhuǎn)換裝置,將電能轉(zhuǎn)換成微波向地面發(fā)送.衛(wèi)星電站的最佳位置是在赤道上空1100km的圓軌道上,那么此衛(wèi)星電站比近地圓軌道上的衛(wèi)星( 。
A.線速度大B.角速度大C.周期大D.向心加速度大

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