【題目】質(zhì)量為M的物塊內(nèi)部有光滑的圓形軌道,軌道在豎直面內(nèi).A為最高點,C為最低點,B、D與軌道圓心在同一水平線上.給質(zhì)量為m的小球一定的初速度,使之沿圓軌道做完整的圓周運(yùn)動.該過程物塊始終保持靜止.關(guān)于物塊對地面的壓力N和摩擦力f的說法中正確的是( 。

A.小球經(jīng)過A點時N<(M+m)g,f向左
B.小球經(jīng)過B點時N=Mg,f向右
C.小球經(jīng)過C點時N=(M+m)g,f=0
D.小球經(jīng)過D點時N=(M+m)g,f向左

【答案】B
【解析】解:A、小球經(jīng)過A點時,根據(jù)牛頓第二定律得,mg+N′=m ,解得物塊對小球的彈力N′= ,根據(jù)牛頓第三定律知,小球?qū)壍赖膹椓ο蛏,則物塊對地面的壓力N=Mg﹣N′=(M+m)g﹣ <(M+m)g,此時物塊在水平方向上沒有運(yùn)動趨勢,f=0,A不符合題意.

B、小球經(jīng)過B點時,靠軌道對小球的彈力提供向心力,方向向左,則小球?qū)ξ飰K的彈力向右,可知地面對物塊的摩擦力向左,則物塊對地面的摩擦力向右,在豎直方向上,N=Mg,B符合題意.

C、小球經(jīng)過C點時,根據(jù)牛頓第二定律得, ,解得物塊對小球的彈力 ,根據(jù)牛頓第三定律知,小球?qū)壍赖膹椓ο蛳,則物塊對地面的壓力N=Mg+N′=(M+m)g+m ,此時物塊在水平方向上沒有運(yùn)動趨勢,f=0,C不符合題意.

D、小球經(jīng)過D點時,靠軌道對小球的彈力提供向心力,方向向右,則小球?qū)ξ飰K的彈力向左,可知地面對物塊的摩擦力向右,則物塊對地面的摩擦力向左,在豎直方向上,N=Mg,D不符合題意.

故答案為:B.

以小球為研究對象進(jìn)行受力分析,小球合外力等于向心力。列式求解即可。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個菱形的導(dǎo)體線框沿著自己的對角鄰勻速運(yùn)動,穿過具有一定寬度的勻強(qiáng)磁場區(qū)城,已知對角線AC的長度為磁場寬度的兩位且與磁場邊界垂直.下面對于線框中感應(yīng)電流隨時間交化的圖象(電流以ABCD順序流向為正方向,從C點進(jìn)人磁場開始計時)正確的是( )

A.
B.
C.
D.

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【題目】如圖所示,A為置于地球赤道上的物體,B為繞地球做橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星,C為繞地球做圓周運(yùn)動的衛(wèi)星,P為B、C兩衛(wèi)星軌道的交點,已知A、B、C繞地心運(yùn)動的周期相同,相對地心,下列說法中錯誤的是( 。

A.衛(wèi)星C的運(yùn)行速度大于物體A的速度
B.物體A和衛(wèi)星C具有相同大小的加速度
C.衛(wèi)星B運(yùn)動軌跡的半長軸與衛(wèi)星C運(yùn)動軌跡的半徑相同
D.衛(wèi)星B在P點的加速度大小與衛(wèi)星C在該點的加速度大小相等

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【題目】如圖所示,水平地面上靜止放置一輛小車A,質(zhì)量mA=4kg,上表面光滑,小車與地面間的摩擦力極小,可以忽略不計,可視為質(zhì)點的物塊B置于A的最右端,B的質(zhì)量mB=2kg,現(xiàn)對A施加一個水平向右的恒力F=10N,A運(yùn)動一段時間后,小車左端固定的擋板與B發(fā)生碰撞,碰撞時間極短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下繼續(xù)運(yùn)動,碰撞后經(jīng)時間t=0.6s,二者的速度達(dá)到vt=2m/s,求

(1)A開始運(yùn)動時加速度a的大小;
(2)A、B碰撞后瞬間的共同速度v的大小;
(3)A的上表面長度l.

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【題目】如圖所示,有三顆繞地球作勻速圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星a、b、c,它們的軌道半徑之間的關(guān)系是ra=rb<rc , 它們的質(zhì)量關(guān)系是mc=mb<ma . 則下列說法中正確的是( 。

A.它們的線速度大小關(guān)系是va=vb<vc
B.它們所受到的向心力大小關(guān)系是Fc<Fb<Fa
C.它們的周期大小關(guān)系是Ta<Tb<Tc
D.它們的角速度大小關(guān)系是ωc>ωab

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【題目】某同學(xué)在做研究彈簧的形變與外力的關(guān)系實驗時,將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂,測出其自然長度L0;然后在其下部施加外力F,測出彈簧的總長度L,改變外力F的大小,測出幾組數(shù)據(jù),作出外力F與彈簧總長度L的關(guān)系圖線如圖所示.(本實驗過程中未超出彈簧的彈性限度).由圖可知該彈簧的自然長度為m;該彈簧的勁度系數(shù)為N/m.(計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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【題目】一輛自行車以V1=4m/s的速度沿水平公路勻速前進(jìn),一輛汽車在自行車前方與自行車同向行駛,速度大小V2=10m/s.而在當(dāng)汽車與自行車相距s=5m的時候,汽車突然以a=2m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動.
(1)求汽車6秒末的速度和位移?
(2)自行車和汽車何時距離最大,為多大?
(3)求自行車追上汽車時的時間?

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【題目】如圖所示,發(fā)射同步衛(wèi)星的一種程序是:先讓衛(wèi)星進(jìn)入一個近地的圓軌道,然后在P點點火加速,進(jìn)入橢圓形轉(zhuǎn)移軌道(該橢圓軌道的近地點為近地軌道上的P,遠(yuǎn)地點為同步軌道上的Q),到達(dá)遠(yuǎn)地點時再次自動點火加速,進(jìn)入同步軌道.設(shè)衛(wèi)星在近地圓軌道上運(yùn)行的速率為v1 , 在P點短時間加速后的速率為v2 , 沿轉(zhuǎn)移軌道剛到達(dá)遠(yuǎn)地點Q時的速率為v3 , 在Q點短時間加速后進(jìn)入同步軌道后的速率為v4 , 則四個速率的大小排列正確的是( )

A.v1>v2>v3>v4
B.v2>v1>v3>v4
C.v1>v2>v4>v3
D.v2>v1>v4>v3

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【題目】關(guān)于下列四幅圖的說法,正確的是( )
A.甲圖中估測油酸分子直徑時,可把油酸分子簡化為球形處理
B.乙圖中,顯微鏡下看到的三顆微粒運(yùn)動位置連線是它們做布朗運(yùn)動的軌跡
C.燒熱的針尖,接觸涂上薄蜂蠟層的云母片背面上某點,經(jīng)一段時間后形成圖丙的形狀,則說明云母為非晶體
D.丁圖中分子間距離為r0時,分子間作用力F最小,分子勢能也最小

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