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如圖所示,小球(可被視作質點)質量為m,固定在豎直平面內的圓環(huán)其最高處有一小缺口A,小缺口的直徑略大于小球的直徑。細繩拉著小球在圓環(huán)內繞環(huán)心O做圓周運動,小球不脫離圓軌道,圓環(huán)半徑為r,細繩的長度也是r.細繩所能承受的最大張力為小球重力的3倍.用g表示重力加速度.小球在最高點A允許的最大速率和最小速率是多大?
,

試題分析:經過最高點,通常受支持力、重力提供向心力,即,所以在做糕點最小速度為
細繩所能承受的最大張力為小球重力的3倍,代入則
點評:本題考查了圓周運動中相關參數(shù)的計算,例如線速度、角速度、周期等。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示兩段長均為L的輕質線共同系住一個質量為m的小球,另一端分別固定在等高的A、B兩點,A、B兩點間距也為L,今使小球在豎直平面內做圓周運動,當小球到達最高點時速率為v,兩段線中張力恰好均為零,若小球到達最高點時速率為2v,則此時每段線中張力大小為  (  ).

A. mg   B.2mg  C.3mg  D.4mg

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一光滑圓環(huán)豎直放置,可繞豎直軸MN轉動(如圖示),環(huán)半徑R=20cm,在環(huán)上套一個質量為m的小球,當環(huán)繞MN以ω=10rad/s的角速度勻速轉動時,小球與環(huán)心連線與MN之間的夾角θ是(g取10m/s2):
A.30°
B.45°
C.60°
D.75°

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,用長短不同、材料和粗細均相同的兩根繩子各拴著一個質量相同的小球,在光滑的水平面上做勻速圓周運動,則
A.兩個小球以相同的角速度運動時,長繩容易斷
B.兩個小球以相同的角速度運動時,短繩容易斷
C.兩個小球以相同的線速度運動時,長繩容易斷
D.兩個小球以相同的線速度運動時,短繩容易斷

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖為質量m=1×103kg的小汽車在水平公路上行駛的俯視圖,輪胎與路面間的最大靜摩擦力f=8×103 N。汽車經過半徑r=50m的彎路時

(1)(3分)設轉彎時路面水平,則汽車轉彎做圓周運動的向心力由什么力提供?
(2)(3分)若車轉彎時的摩擦力恰好等于最大靜摩擦力,此時車速的大小v=?
(3)(3分)如果車速達到90km/h,這輛車會不會發(fā)生側滑?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

人手里抓住一根長為L的輕質細繩的一端,繩的另一端系著一個質量為m的小球,若要使小球能在豎直面內作圓周運動,它轉動的角速度應滿足的條件是:
A.;B.;C.;D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

火車軌道在轉彎處外軌高于內軌,其高度差由轉彎半徑與火車速度確定。若在某轉彎處規(guī)定行駛的速度為v,則下列說法中錯誤的是:(  )
A.當速度大于v時,輪緣擠壓外軌
B.當速度小于v時,輪緣擠壓外軌
C.當以v的速度通過此彎路時,輪緣既不擠壓外軌,也不擠壓內軌
D.當以v的速度通過此彎路時,火車重力與軌道支持力的合力提供向心力

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

質量為m=1Kg的滑塊沿光滑的圓軌道內側向上滑行,已知圓弧軌道半徑R=0.4m,如圖所示,g=10m/s2,求:

⑴滑塊經過圓弧軌道最高點的速度為v1=2m/s,則在最高點時圓弧軌道對滑塊的壓力為多少?
⑵滑塊經過圓弧軌道最高點的速度為v2=4m/s,則在最高點時滑塊對圓弧軌道的壓力為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,光滑圓弧軌道固定放置在豎直平面內,一質量為m的小球位于軌道內側最低點,現(xiàn)給小球一水平初速度,使小球沿著軌道運動且始終不脫離軌道,當小球再次運動到軌道最低點時對軌道的壓力大小可能是
A.mgB.3 mg
C.5 mgD.7mg

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