18．如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的，質(zhì)量為m的小球，在半徑為R的豎直放置的光滑圓形管內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．小球能夠通過(guò)最高點(diǎn)的最小速度為0
B．小球能通過(guò)最高點(diǎn)的最小速度為$\sqrt{gR}$
C．如果小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為2$\sqrt{gR}$，則此時(shí)小球?qū)艿烙邢蛏系淖饔昧?/td>
D．如果小球在最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為$\sqrt{gR}$，則小球通過(guò)該點(diǎn)時(shí)與管道間無(wú)相互作用力

分析 圓形管道內(nèi)能支撐小球，小球能夠通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為0．小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為2$\sqrt{gR}$，由牛頓第二定律求出小球受到的管道的作用力大小和方向，再由牛頓第三定律分析小球?qū)艿赖淖饔昧Γ∏驈淖畹忘c(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，只有重力做功，其機(jī)械能守恒．在最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為$\sqrt{gR}$，根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度，再由牛頓第二定律求出小球受到的管道的作用力大小和方向．

解答 解：AB、圓形管道內(nèi)能支撐小球，小球能夠通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為0．故A正確，B錯(cuò)誤．
C、設(shè)管道對(duì)小球的彈力大小為F，方向豎直向下．由牛頓第二定律得：mg+F=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，v=2$\sqrt{gR}$，解得F=3mg，方向豎直向下．根據(jù)牛頓第三定律得知：小球?qū)艿烙邢蛏系膹椓Γ蔆正確．
D、如果小球在最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為$\sqrt{gR}$，有向上的加速度，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知小球通過(guò)該點(diǎn)時(shí)與管道間一定有作用力，故D錯(cuò)誤．
故選：AC．

點(diǎn)評(píng) 本題中圓管模型與輕桿模型相似，抓住兩個(gè)臨界條件：一是小球恰好到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，速度為零；二是小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)與管道恰好無(wú)作用力時(shí)速度為 $\sqrt{gR}$．

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：解答題

8．如圖所示，物體A對(duì)物體B的壓力是10N，試畫(huà)出這個(gè)力的圖示和示意圖．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

9．一質(zhì)點(diǎn)被豎直向上拋出，拋出時(shí)的速度大小為10m/s，到達(dá)最高點(diǎn)后，1.5s末的速度大小是5m/s，求質(zhì)點(diǎn)的加速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

6．（多選）如圖所示，物體放在光滑斜面上，所受重力為G，斜面支持力為FN，設(shè)使物體沿斜面下滑的力是F1，則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．G可以分解為F1和對(duì)斜面的壓力F2B．F1是G沿斜面向下的分力
C．F1是FN和G的合力D．物體受到G、F1、F2、FN的作用

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

13．如圖所示，光滑導(dǎo)軌MN水平放置，兩根導(dǎo)體棒平行放于導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵下落穿出導(dǎo)軌平面的過(guò)程中，導(dǎo)體P、Q運(yùn)動(dòng)情況是（　　）
A．P、Q互相靠擾B．P、Q互相遠(yuǎn)離
C．P、Q均靜止D．因磁鐵下落的極性未知，無(wú)法判斷

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

3．如圖，為真空中某一點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)，a、b分別是其電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，其中a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為Ea，方向與a、b連線成120°角；b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為Eb，方向與a、b連線 成150°角．一帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷q在場(chǎng)中由a運(yùn)動(dòng)到b，則（　�。�
A．a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小Ea：Eb=3：1
B．q在a、b兩點(diǎn)電勢(shì)能相比較EPa＞EPb
C．a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相比較φa＜φ2
D．q在a、b兩點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大小之比Fa：Fb=1：3

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

10．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的一次實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為1kg的重物由靜止開(kāi)始下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖所示，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，則：從起點(diǎn)P到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中物體的重力勢(shì)能減少量△EP=0.49J，此過(guò)程中物體動(dòng)能的增加量△Ek=0.48J；（重力加速度取g=9.8m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）由此可得出的結(jié)論是在誤差允許范圍內(nèi)，物體機(jī)械能守恒．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

8．如圖，豎直放置的粗糙四分之一圓弧軌道ABC與光滑半圓弧軌道CDP最低點(diǎn)重合在C點(diǎn)，圓心O1和O2在同一條豎直線上，圓弧ABC的半徑為4R，半圓弧CDP的半徑為R．一質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)靜止釋放，達(dá)到P時(shí)與軌道間的作用力大小為mg．不計(jì)空氣阻力．小球從A到P的過(guò)程中（　�。�
A．機(jī)械能減少了2mgRB．重力勢(shì)能減少了mgR
C．合外力做功2mgRD．克服摩擦力做功mgR

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

9．在做“探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)
（1）要用到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及其操作，下列說(shuō)法正確的是AC
A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)儀器，使用電源頻率為50Hz，每隔0.02s打一次點(diǎn)
B．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是4-6V的交流或直流電，而電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是220V交流電
C． 實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，是先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器然后讓物體帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)
D． 實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，是讓物體帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)的同時(shí)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
（2）某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條（每?jī)牲c(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出來(lái)），圖中上部的數(shù)字為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz．

由圖中已知數(shù)據(jù)計(jì)算：該勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的大小為a=2.00　m/s2，紙帶上D點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v=1.30 m/s．（答案均要求保留3位有效數(shù)字）

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