一根長(zhǎng)為的輕桿下端固定一個(gè)質(zhì)量為的小球,上端連在光滑水平軸上,輕桿可繞水平軸在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣阻力).當(dāng)小球在最低點(diǎn)時(shí)給它一個(gè)水平初速度,小球剛好能做完整的圓周運(yùn)動(dòng).若小球在最低點(diǎn)的初速度從逐漸增大,則下列判斷正確的是(   )
A.小球能做完整的圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)過最高點(diǎn)的最小速度為
B.小球在最高點(diǎn)對(duì)輕桿的作用力先減小后增大
C.小球在最低點(diǎn)對(duì)輕桿的作用力先增大后減小
D.小球在運(yùn)動(dòng)過程中所受合外力的方向始終指向圓心
B
A、設(shè)輕桿對(duì)小球的作用力大小為F,方向向上,小球做完整的圓周運(yùn)動(dòng)經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí),對(duì)小球,由牛頓第二定律得mg-F=,當(dāng)輕桿對(duì)小球的作用力大小F=mg時(shí),小球的速度最小,最小值為零,所以A錯(cuò).
B、由mg-F=,可得在最高點(diǎn)輕桿對(duì)小球的作用力F=mg-m,若小球在最低點(diǎn)的初速度從v0逐漸增大,小球經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)的速度v也逐漸增大,所以輕桿對(duì)小球的作用力F先減小后方向增大(先為支持力后為拉力,正負(fù)表示力的方向).由牛頓第三定律可得小球在最高點(diǎn)對(duì)輕桿的作用力先減小后增大,因此選項(xiàng)B正確.
C、在最低點(diǎn),由F-mg=m,可得輕桿對(duì)小球的作用力(拉力)F=mg+m,若小球在最低點(diǎn)的初速度從v0逐漸增大,則輕桿對(duì)小球的作用力(拉力)一直增大,選項(xiàng)C錯(cuò).
D、輕桿繞水平軸在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),小球不是做勻速圓周運(yùn)動(dòng),所以合外力的方向不是始終指向圓心,只有在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)合外力的方向才指向圓心,選項(xiàng)D錯(cuò).
故選B.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一質(zhì)量為M的人手握長(zhǎng)為l輕繩(不可伸長(zhǎng))一端,繩的另一端栓一質(zhì)量為m的小球,今使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),若小球剛好能經(jīng)過圓周的最高點(diǎn),則在小球運(yùn)動(dòng)過程中,下面說法正確的是(   )
A.人對(duì)地面的最小壓力等于MgB.人對(duì)地面的最小壓力大于Mg
C.人對(duì)地面的最大壓力等于(M+m)gD.人對(duì)地面的最大壓力大于(M+m)g

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩根長(zhǎng)度不同的細(xì)線分別系有兩個(gè)小球,細(xì)線的上端都系于O點(diǎn)。設(shè)法讓兩個(gè)小球在同一水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知細(xì)線長(zhǎng)之比為,L1跟豎直方向成60°角。下列說法中正確的有
   
A.兩小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期必然相等
B.兩小球的質(zhì)量
C.L2跟豎直方向成60°角
D.L2跟豎直方向成45°角

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,AOB是游樂場(chǎng)中的滑道模型,它位于豎直平面內(nèi),由兩個(gè)半徑都是R的1/4圓周連接而成,它們的圓心O1,O2與兩圓弧的連接點(diǎn)O在同一豎直線上.O2B沿水池的水面,O2和B兩點(diǎn)位于同一水平面上.一個(gè)質(zhì)量為m的小滑塊可由弧AO的任意位置從靜止開始滑下,不計(jì)一切摩擦。

小題1:假設(shè)小滑塊由A點(diǎn)靜止下滑,求小滑塊滑到O點(diǎn)時(shí)對(duì)O點(diǎn)的壓力;
小題2:凡能在O點(diǎn)脫離滑道的小滑塊,其落水點(diǎn)到O2的距離如何;
小題3:若小滑塊從開始下滑到脫離滑道過程中,在兩個(gè)圓弧上滑過的弧長(zhǎng)相等,則小滑塊開始下滑時(shí)應(yīng)在圓弧AO上的何處(用該處到O1點(diǎn)的連線與豎直線的夾角的三角函數(shù)值表示).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

、一質(zhì)量為m的小球A用輕繩系于O點(diǎn),如果給小球一個(gè)初速度使其在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻小球A運(yùn)動(dòng)到圓軌道的水平直徑的右端點(diǎn)時(shí),如圖所示位置,其加速度恰為g.則它運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),繩對(duì)球的拉力大小為 (   )
A.(3+)mg B.4mg C.(2+)mg D.3mg

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示輕桿長(zhǎng)1m,其兩端各連接質(zhì)量為1kg的小球,桿可繞距B端0.2m處的軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),輕桿由水平從靜止轉(zhuǎn)至豎直方向,A球在最低點(diǎn)的速度為4m/s。求:

(1)A球此時(shí)對(duì)桿的作用力大小及方向
(2)B球此時(shí)對(duì)桿的作用力大小及方向

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一質(zhì)量為m的小物塊沿半徑為R的固定圓弧軌道下滑,滑到最低點(diǎn)時(shí)的速度是v,若小物塊與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)是μ,則當(dāng)小物塊滑到最低點(diǎn)時(shí)受到的摩擦力為( )
A.μmg    B.   C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

火車以某一速度v通過某彎道時(shí),內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力作用,下面分析正確的是(  )
A.軌道半徑
B.若火車速度大于v時(shí),外軌將受到側(cè)壓力作用,其方向平行軌道平面向外
C.若火車速度小于v時(shí),外軌將受到側(cè)壓力作用,其方向平行軌道平面向內(nèi)
D.當(dāng)火車質(zhì)量改變時(shí),安全速率不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖4所示,細(xì)桿的一端與小球相連,可繞過O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng),細(xì)桿長(zhǎng)0.5m,小球質(zhì)量為3.0kg,現(xiàn)給小球一初速度使它做圓周運(yùn)動(dòng),若小球通過軌道最低點(diǎn)a處的速度為va=4m/s,通過軌道最高點(diǎn)b處的速度為vb=1m/s,g取10m/s2,則桿對(duì)小球作用力的情況
                
①.最高點(diǎn)b處為拉力,大小為24N
②.最高點(diǎn)b處為支持力,大小為24N
③.最低點(diǎn)a處為拉力,大小為126N
④.最低點(diǎn)a處為壓力,大小為126N
A.①③B.①④C.②③D.②④

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