在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的光滑圓環(huán)軌道,一質(zhì)量為m的小球穿在圓環(huán)軌道上做圓周運(yùn)動(dòng),到達(dá)最高點(diǎn)C時(shí)的速率vc=
4gR
5
,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.此小球的最大速率是
6
vc
B.小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是
4mg
5
C.小球沿圓軌道繞行一周所用的時(shí)間小于π
5R
g
D.小球在任一直徑兩端點(diǎn)上的動(dòng)能之和相等

A、速度最大的點(diǎn)應(yīng)該是最低點(diǎn)時(shí),根據(jù)動(dòng)能定理得,mg?2R=
1
2
mv2-
1
2
mvc2
,解得v=
24gR
5
=
6
vc
.故A正確.
B、根據(jù)牛頓第二定律得,mg-N=m
vc2
R
,解得N=
1
5
mg
,則小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為
1
5
mg
.故B錯(cuò)誤.
C、T=
2πR
v
,當(dāng)速度最小時(shí),代入計(jì)算可得T=π
5R
g
,則小球沿圓軌道繞行一周所用的時(shí)間小于π
5R
g
.故C正確.
D、整個(gè)過(guò)程中機(jī)械能守恒,在任一直徑兩端點(diǎn)上的點(diǎn),它們的高度之和都是2R,即它們的重力勢(shì)能的和相等,由于總的機(jī)械能守恒,所以它們的動(dòng)能之和也相等,故D正確.
故選:ACD.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一圓盤(pán)可繞一通過(guò)圓盤(pán)中心o且垂直于盤(pán)面的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng).在圓盤(pán)上放置一木塊,當(dāng)圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),木塊隨圓盤(pán)一起運(yùn)動(dòng)(見(jiàn)圖),那么(  )
A.木塊受重力、支持力和向心力作用
B.木塊受重力、支持力和靜摩擦力,靜摩擦力的方向與木塊運(yùn)動(dòng)方向相反
C.木塊受重力、支持力和靜摩擦力,靜摩擦力的方向與木塊運(yùn)動(dòng)方向相同
D.木塊受重力、支持力和靜摩擦力,靜摩擦力的方向指向圓心

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

有一輛質(zhì)量為1.2t的小汽車(chē)駛上半徑為50m的圓弧形拱橋,如圖所示(g=10m/s2).求:
(1)汽車(chē)到達(dá)橋頂?shù)乃俣葹?0m/s時(shí)對(duì)橋的壓力有多大?
(2)汽車(chē)以多大的速度經(jīng)過(guò)橋頂時(shí)恰好對(duì)橋沒(méi)有壓力作用?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

一半徑為
65
8
R
圓盤(pán)可繞通過(guò)圓盤(pán)中心O且垂直于盤(pán)面的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤(pán)距地面的豎直高度為2R,距圓盤(pán)中心R處放一小木塊,它與圓盤(pán)之間相對(duì)靜止且隨圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知木塊與圓盤(pán)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
1
3
.設(shè)木塊與圓盤(pán)間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.
(1)求圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度;
(2)若圓盤(pán)以最大角速度轉(zhuǎn)動(dòng),某時(shí)刻圓盤(pán)突然停止轉(zhuǎn)動(dòng),小木塊離開(kāi)圓盤(pán)最后落到地面.求木塊離開(kāi)圓盤(pán)時(shí)的速度大小及落地點(diǎn)與圓盤(pán)中心O的水平距離.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

彎道跑步時(shí),運(yùn)動(dòng)員整個(gè)身體要適當(dāng)?shù)叵騼?nèi)側(cè)傾斜,是為了( 。
A.提高跑的速度
B.防止甩向彎道外側(cè)
C.防止甩向彎道內(nèi)側(cè)
D.利用自身重力提供向心力

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

一根長(zhǎng)L=60cm的繩子系著一個(gè)小球,小球在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng).已知球的質(zhì)量m=0.5kg,求:
(1)試確定到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)向心力的最小值;
(2)小球到達(dá)能夠最高點(diǎn)繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)的最小速度;
(3)當(dāng)小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度為3m/s時(shí),繩對(duì)小球的拉力.(g=10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示,一物塊放在水平木板上,用手托住木板使兩者一起在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),ac為圓軌道的水平直徑,bd為圓軌道豎直直徑.運(yùn)動(dòng)中木板始終保持水平且物塊相對(duì)木板靜止,則( 。
A.在b點(diǎn)時(shí),物塊所受摩擦力為零
B.在a點(diǎn)時(shí),物塊所受摩擦力為零
C.在d點(diǎn)時(shí),物塊對(duì)木板的壓力大于其受到的重力
D.在c點(diǎn)時(shí),物塊對(duì)木板的壓力小于其受到的重力

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,質(zhì)量為m的物體靜止在光滑圓軌道的最低點(diǎn)A.現(xiàn)對(duì)m施加一大小不變、方向始終沿圓軌道切線方向的力,使物體沿圓周軌道運(yùn)動(dòng)
1
4
圓周到達(dá)B點(diǎn),在B點(diǎn)時(shí)立即撤去外力F.若要使物體在豎直圓弧軌道內(nèi)側(cè)能夠通過(guò)最高點(diǎn)作完整的圓周運(yùn)動(dòng),問(wèn)所施的外力F至少要多大?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在水平圓盤(pán)上分別放甲、乙、丙三個(gè)質(zhì)量分別為m、2m、3m的物體,其軌道半徑分別為r、2r、3r,如圖所示.三物體的最大靜摩擦力皆為自重的k倍,當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)速由小緩慢增加,相對(duì)圓盤(pán)首先滑動(dòng)的是( 。
A.甲B.乙
C.丙D.三物體同時(shí)滑動(dòng)

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