(2009?安慶三模)在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的光滑圓環(huán)軌道,一質(zhì)量為m的小球穿在圓環(huán)軌道上做圓周運(yùn)動(dòng),到達(dá)最高點(diǎn)C時(shí)的速率vc=
4gR
5
,則下述不正確的是(  )
分析:因?yàn)閳A環(huán)軌道是光滑的,只有重力做功,所以機(jī)械能守恒,可以求得在最低點(diǎn)時(shí)的最大速度;
對(duì)物體受力分析,根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力公式可以求得對(duì)軌道的作用力,由周期公式可以知道物體運(yùn)動(dòng)的周期.
解答:解:A、速度最大的點(diǎn)應(yīng)該是最低點(diǎn)時(shí),根據(jù)機(jī)械能守恒得:
1
2
mv2
-
1
2
mvc2=2mgR,解得最大速率為:v=
24gR
5
=
6
vc,故A正確.
B、整個(gè)過(guò)程中機(jī)械能守恒,在任一直徑兩端點(diǎn)上的點(diǎn),它們的高度之和都是2R,即它們的重力勢(shì)能的和相等,由于總的機(jī)械能守恒,所以它們的動(dòng)能之和也相等,故B正確.
C、在C點(diǎn)有:mg-N=m
v
2
C
R
,得:N=
1
5
mg,小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為:N′=N=
1
5
mg,故C錯(cuò)誤.
D、由周期T=
2πR
v
,當(dāng)圓環(huán)以速度最小vc=
4gR
5
做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)周期最小,vc=
4gR
5
代入T=
2πR
v
,計(jì)算可得T=π
5R
g
,由于小球離開(kāi)最高點(diǎn)后速度在變大,所以T要減小,所以T<T=π
5R
g
,故D正確.
本題選錯(cuò)誤的,故選:C.
點(diǎn)評(píng):小球穿在圓環(huán)軌道上做圓周運(yùn)動(dòng),屬于桿的模型,在最高點(diǎn)時(shí)速度最小,向心力最小,最低點(diǎn)時(shí)速度最大,向心力最大,由機(jī)械能守恒可以求它們之間的關(guān)系.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2009?安慶三模)如圖所示,帶等量異種電荷的兩平行金屬板豎直放置(M板帶正電,N板帶負(fù)電),板間距為d=80cm,板長(zhǎng)為L(zhǎng),板間電壓為U=100V.兩極板上邊緣連線的中點(diǎn)處有一用水平輕質(zhì)絕緣細(xì)線拴接的完全相同的小球A和B組成的裝置Q,Q處于靜止?fàn)顟B(tài),該裝置中兩球之間有一處于壓縮狀態(tài)的絕緣輕質(zhì)小彈簧(球與彈簧不拴接),左邊A球帶正電,電荷量為q=4×10-5C,右邊B球不帶電,兩球質(zhì)量均為m=1.0×10-3kg.某時(shí)刻,裝置Q中細(xì)線突然斷裂,A、B兩球立即同時(shí)獲得大小相等、方向相反的速度 (彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)).若A、B之間彈簧被壓縮時(shí)所具有的彈性勢(shì)能為1.0×10-3J,小球A、B均可視為質(zhì)點(diǎn),Q裝置中彈簧的長(zhǎng)度不計(jì),小球帶電不影響板間勻強(qiáng)電場(chǎng),不計(jì)空氣阻力,取g=l0m/s2.求:
(1)為使小球不與金屬板相碰,金屬板長(zhǎng)度L應(yīng)滿足什么條件?
(2)當(dāng)小球B飛離電場(chǎng)恰好不與金屬板相碰時(shí),小球A飛離電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能是多大?
(3)從兩小球彈開(kāi)進(jìn)入電場(chǎng)開(kāi)始,到兩小球間水平距離為30cm時(shí),小球A的電勢(shì)能增加了多少?

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(2009?安慶三模)在如圖所示,x軸上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向里,大小為B,x軸下方有一勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E,方向與y軸的夾角θ為45°且斜向上方.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為q的正離子,以速度v0由y軸上的A點(diǎn)沿y軸正方向射入磁場(chǎng),該離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后從x軸上的C點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域,該離子經(jīng)C點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸夾角為45°.不計(jì)離子的重力,設(shè)磁場(chǎng)區(qū)域和電場(chǎng)區(qū)域足夠大. 求:
(1)C點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)離子從A點(diǎn)出發(fā)到第三次穿越x軸時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;
(3)離子第四次穿越x軸時(shí)速度的大小及速度方向與電場(chǎng)方向的夾角.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2009?安慶三模)如圖,斜面固定在地面上,傾角37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8),質(zhì)量1kg的滑塊,以一定的初速度沿斜面向下滑,斜面足夠長(zhǎng),滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8.該滑塊所受摩擦力Ff隨時(shí)間變化的圖象是(取初速度方向?yàn)檎较颍ā 。?/div>

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