17.如圖,質(zhì)量為m的小球置于內(nèi)部光滑的正方體盒子中,盒子的邊長(zhǎng)略大于球的直徑.盒子在豎直平面內(nèi)做半徑為R、周期為2π$\sqrt{\frac{R}{g}}$的勻速圓周運(yùn)動(dòng),重力加速度大小為g,則( 。
A.盒子運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),小球?qū)凶拥撞繅毫閙g
B.盒子運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),小球?qū)凶拥撞繅毫?mg
C.盒子運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),小球?qū)凶拥撞繅毫?mg
D.盒子從最低點(diǎn)向最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,球處于超重狀態(tài)

分析 根據(jù)小球運(yùn)動(dòng)的周期,結(jié)合牛頓第二定律,即可分別求出盒子運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)和最低點(diǎn),小球?qū)凶拥撞繅毫Γ?/p>

解答 解:A、設(shè)盒子運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),小球受到盒子頂部的壓力,則:
F+mg=mR$(\frac{2π}{T})^{2}$,
解得:F=0
根據(jù)牛頓第三定律,盒子運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),小球?qū)凶拥撞繅毫?.故A錯(cuò)誤;
B、C、盒子運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),小球受到盒子底部支持力與重力的和提供向心力,則:
N-mg=mR${(\frac{2π}{T})}^{2}$,
解得:N=2mg
根據(jù)牛頓第三定律,盒子運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),小球?qū)凶拥撞繅毫?mg.故B正確,C錯(cuò)誤;
D、由A的分析可知,在最高點(diǎn)小球只受到重力的作用,所以盒子從最低點(diǎn)向最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,球接近最高點(diǎn)時(shí)處于失重狀態(tài).故D錯(cuò)誤.
故選:B

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源,結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解,注意在最高點(diǎn),小球可能與上底有作用力,也可能與下底有作用力.

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:多選題

7.如圖所示,擋板C垂直固定在傾角θ=30°的光滑斜面上,質(zhì)量分別為m、2m的兩物塊A,B用一勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧被壓縮的長(zhǎng)度為L(zhǎng).現(xiàn)用方向沿斜面向上、大小為mg的恒力F拉A,若A向上運(yùn)動(dòng)一段距離x后撤去F,當(dāng)A運(yùn)動(dòng)到最高處時(shí)B剛好不離開(kāi)C,則下列說(shuō)法正確的是(已知彈簧滿足胡克定律F=kx,變力做功可類比勻加速直線運(yùn)動(dòng)求位移)( 。
A.A剛要沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為$\frac{g}{2}$
B.A上升的最大豎直高度為$\frac{3}{2}$L
C.拉力F的功率隨時(shí)間均勻增加
D.x=$\frac{9}{4}$L

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.如圖所示,圖甲中M為一電動(dòng)機(jī),當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的觸頭從左端滑到右端的過(guò)程中,兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖乙所示.已知電流表讀數(shù)在0.24以下時(shí),電動(dòng)機(jī)沒(méi)有發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng).不考慮電表對(duì)電路的影響,以下判斷正確的是( 。
A.電路中電源電動(dòng)勢(shì)為3.4V
B.電動(dòng)機(jī)的輸出功率最大為0.54W
C.電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為2Ω
D.變阻器向右滑動(dòng)時(shí),V2讀數(shù)逐漸減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.著名物理學(xué)家費(fèi)曼曾設(shè)計(jì)過(guò)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn):一塊水平放置的絕緣體圓盤(pán)可繞過(guò)其中心的豎直軸自由轉(zhuǎn)動(dòng),在圓盤(pán)的中部有一個(gè)線圈,圓盤(pán)的邊緣固定著一圈帶負(fù)電的金屬小球,如圖所示.當(dāng)線圈接通直流電源后,線圈中的電流方向如圖中箭頭所示,圓盤(pán)會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng).幾位同學(xué)對(duì)這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行了解釋和猜測(cè),你認(rèn)為合理的是(  )
A.接通電源后,線圈產(chǎn)生磁場(chǎng),帶電小球受到洛倫茲力,從而導(dǎo)致圓盤(pán)沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(從上向下看)
B.接通電源后,線圈產(chǎn)生磁場(chǎng),帶電小球受到洛倫茲力,從而導(dǎo)致圓盤(pán)沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(從上向下看)
C.接通電源的瞬間,線圈產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),從而產(chǎn)生電場(chǎng),導(dǎo)致圓盤(pán)沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(從上向下看)
D.接通電源的瞬間,線圈產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),從而產(chǎn)生電場(chǎng),導(dǎo)致圓盤(pán)沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(從上向下看)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.某同學(xué)用半徑相同的兩個(gè)小球a、b來(lái)研究碰撞問(wèn)題,實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖所示,O點(diǎn)是小球水平拋出點(diǎn)在水平地面上的垂直投影.實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓入射小球a多次從斜軌上的某一確定位置由靜止釋放,從水平軌道的右端水平拋出,經(jīng)多次重復(fù)上述操作,確定出其平均落地點(diǎn)的位置P;然后,把被碰小球b置于水平軌道的末端,再將入射小球a從斜軌上的同一位置由靜止釋放,使其與小球b對(duì)心正碰,多次重復(fù)實(shí)驗(yàn),確定出a、b相碰后它們各自的平均落地點(diǎn)的位置M、N;分別測(cè)量平拋射程O(píng)M、ON和OP.已知a、b兩小球質(zhì)量之比為6:1,在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi),下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.a、b兩個(gè)小球相碰后在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為OM:ON
B.a、b兩個(gè)小球相碰后落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率之比為6OM:ON
C.若a、b兩個(gè)小球在碰撞前后動(dòng)量守恒,則一定有6 ON=6OM+OP
D.若a、b兩個(gè)小球的碰撞為彈性碰撞,則一定有OP+OM=ON

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

2.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.經(jīng)典電磁理論無(wú)法解釋氫原子的分立線狀光譜
B.聚變又叫熱核反應(yīng),太陽(yáng)就是一個(gè)巨大的熱核反應(yīng)堆
C.根據(jù)玻爾理論,氫原子在輻射光子的同時(shí),軌道也在連續(xù)地減小
D.某放射性原子核經(jīng)過(guò)2次a衰變和一次β衰變,核內(nèi)質(zhì)子數(shù)減少3個(gè)
E.用能量等于氘核結(jié)合能的光子照射靜止氘核,可以使氘核分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.夏季來(lái)臨,空調(diào)、冷風(fēng)機(jī)等大功率電器使用增多,用戶消耗的功率增大.如圖所示,發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1和輸電線的電阻r均不變、變壓器均為理想變壓器,則下列說(shuō)法中正確的( 。
A.變壓器的輸出電壓U2增大,且U2>U1
B.變壓器的輸出電壓U4增大,且U4<U3
C.輸電線損耗的功率占發(fā)電機(jī)輸出功率的比例增大
D.輸電線損耗的功率減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

6.如圖所示,光滑彎曲的桿,一端固定在墻壁上的O點(diǎn),小球a、b套在桿上,小球b與輕質(zhì)彈簧拴接,在桿的水平部分處于靜止,彈簧右端固定.將小球a自桿上高于O點(diǎn)h的某點(diǎn)釋放,與b發(fā)生彈性碰撞后被彈回,恰能到達(dá)桿上高于O點(diǎn)$\frac{h}{4}$的位置,已知a的質(zhì)量為m,求
①小球a下滑過(guò)程中受到的沖量;
②小球b的質(zhì)量;
③彈簧的最大彈性勢(shì)能.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

3.如圖所示,A、B兩金屬環(huán)在同一平面內(nèi),A中通有電流I,下列情況下B環(huán)中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外的是( 。
A.I在增大B.I在減小C.B遠(yuǎn)離AD.B靠近A

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同步練習(xí)冊(cè)答案