半徑為R的圓桶固定在小車上,有一光滑小球靜止在圓桶的最低點.如圖所示,小車以速度v向右勻速運動,當小車遇到障礙物突然停止時,小球在桶內做圓周運動恰能通過最高點,則圓桶的半徑與小車速度之間的關系是( 。

 

A.

R=

B.

R=

C.

R=

D.

R=


考點:

機械能守恒定律;牛頓第二定律;向心力.版權所有

專題:

機械能守恒定律應用專題.

分析:

當小車遇到障礙物突然停止時,小球以速度v沿圓軌道向上運動,在桶內做圓周運動恰能通過最高點,由重力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律和機械能守恒結合求解.

解答:

解:設小球恰好運動到最高點時的速度大小為v′.

在最高點,由重力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律得:mg=m,得,v′=

小球從最低點到最高點的過程中,根據(jù)機械能守恒得:mg•2R=

聯(lián)立上兩式得:R=

故選:A

點評:

圓周運動往往與機械能守恒和動能定理綜合考查,關鍵要抓住小球到達最高點的臨界條件,運用牛頓第二定律求出臨界速度.

 

練習冊系列答案
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已知兩個力F1與F2的大小分別為10N和30N,則它們的合力大小不可能等于( 。

 

A.

15N

B.

20N

C.

35N

D.

40N

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一條河寬400m,水流的速度為2.5m/s,船相對靜水的速度5m/s,要想渡河的時間最短,渡河的最短時間是 80 s;此時船沿河岸方向漂移 200 m.

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如圖,質量為m的小球與輕質彈簧Ⅰ和水平輕繩Ⅱ相連,Ⅰ、Ⅱ的另一端分別固定于P、Q,當剪斷Ⅱ的瞬間,小球的加速度a應是( 。

 

A.

大小a=g

B.

大小a=gtanθ

C.

方向水平向左

D.

方向豎直向下

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如圖所示,質量m=2.0kg的木塊靜止在水平面上,用大小F=20N、方向與水平方向成θ=37°角的力拉動木塊,當木塊運動到x=10m時撤去力F.不計空氣阻力.已知木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)µ=0.2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.g取10m/s2.求:

(1)撤去力F時木塊速度的大;

(2)撤去力F后木塊運動的時間.

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如圖所示,AOB是截面為扇形的玻璃磚的橫截面圖,其頂角θ=75°.今有一束單色光線在橫截面內從OA的中點E沿垂直O(jiān)A的方向射入玻璃磚,一部分光線經(jīng)AB面反射后恰好未從OB面射出,不考慮多次反射作用.試求玻璃的折射率n.

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如圖甲,真空中有一半徑為R、電荷量為+Q的均勻帶電球體,以球心為坐標原點,沿半徑方向建立x軸.理論分析表明,x軸上各點的場強隨x變化關系如圖乙,已知x1與R兩點間距大于R與x2的兩點間距,則(  )

  A. x2處場強大小為

  B. x1、x2兩點處的電勢相同

  C. 球內部的電場為勻強電場

  D. 假設將試探電荷沿x軸移動,則從x1移到R處和從R移到x2處靜電力做功相同

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