精英家教網(wǎng)如圖所示,質(zhì)量為M的方形物體放在水平地面上,內(nèi)有光滑圓形軌道,一質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)沿此圓形軌道做圓周運(yùn)動(dòng),小球通過(guò)最高點(diǎn)P時(shí)恰好不脫離軌道,則當(dāng)小球通過(guò)與圓心等高的A點(diǎn)時(shí),地面對(duì)方形物體的摩擦力大小和方向分別為(小球運(yùn)動(dòng)時(shí),方形物體始終靜止不動(dòng))( 。
A、2mg,向左B、2mg,向右C、3mg,向左D、3mg,向右
分析:小球通過(guò)最高點(diǎn)且剛好不脫離軌道時(shí),由重力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律得到速度v與半徑R的關(guān)系,根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度.在A點(diǎn)時(shí),軌道對(duì)小球的彈力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律和第三定律分析求解.
解答:解:設(shè)軌道半徑為R.
   小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí),有mg=m
v2
R
…①
   小球由最高點(diǎn)到A點(diǎn)的過(guò)程,根據(jù)機(jī)械能守恒定律得:
    mgR+
1
2
mv2
=
1
2
mvA2
…②
由①②聯(lián)立得:vA2=
3
v

設(shè)小球在A點(diǎn)時(shí),軌道對(duì)小球的彈力為F
則有:F=m
v2
R
=3m
v2
R
=3mg
又牛頓第三定律得小球在A點(diǎn)時(shí),球軌道內(nèi)側(cè)的壓力大小為3mg,方向向右,
對(duì)方形物體受力分析可知,地面對(duì)方形物體的摩擦力與壓力大小相等,方向相反,即地面對(duì)方形物體的摩擦力大小為3mg,方向向左,故C正確.
故選:C
點(diǎn)評(píng):向心力往往與機(jī)械能守恒定律、動(dòng)能定理、平拋運(yùn)動(dòng)等知識(shí)綜合,本題考查綜合應(yīng)用物理知識(shí)的能力.
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:

如圖所示,質(zhì)量為M的斜面放置于水平面上,其上有質(zhì)量為m的小物塊,各接觸面均無(wú)摩擦力,第一次將水平力F1加在M上,第二次將F2加在m上,兩次都要求m與M不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),則F1與F2的比為(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量為m的小球,距水平面高為2m時(shí),速度的大小為4m/s,方向豎直向下,若球的運(yùn)動(dòng)中空氣阻力的大小等于重力的0.1倍,與地面相碰的過(guò)程中不損失機(jī)械能,求:
(1)小球與地面相碰后上升的最大高度;
(2)小球從2m處開始到停下通過(guò)的路程?(取g=10m/s2.)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量為m的小球,從A點(diǎn)由靜止開始加速下落,加速度大小為
g
3
,則下落至A點(diǎn)下方h處的B點(diǎn)時(shí)(以地面為參考面)(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量為M的人通過(guò)定滑輪將質(zhì)量為m的重物以加速度a上提,重物上升過(guò)程,人保持靜止.若繩與豎直方向夾角為θ,求:
(1)繩子對(duì)重物的拉力多大?
(2)人對(duì)地面的壓力?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,質(zhì)量為M的楔形物塊靜止在水平地面上,其斜面的傾角為θ.斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊,小物塊與斜面之間存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉,使之勻速上滑.在小物塊運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,楔形物塊始終保持靜止,則(  )
A、地面對(duì)楔形物塊的支持力為(M+m)gB、地面對(duì)楔形物塊的摩擦力為零C、楔形物塊對(duì)小物塊摩擦力可能為零D、小物塊一定受到四個(gè)力作用

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案