【題目】(2014新課標(biāo)全國(guó),17)如圖,一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán),用一細(xì)輕桿固定在豎直平面內(nèi);套在大環(huán)上質(zhì)量為m的小環(huán)(可視為質(zhì)點(diǎn)),從大環(huán)的最高處由靜止滑下.重力加速度大小為g.當(dāng)小環(huán)滑到大環(huán)的最低點(diǎn)時(shí),大環(huán)對(duì)輕桿拉力的大小為( )

A.Mg-5mg B.Mg+mg

C.Mg+5mg D.Mg+10mg

【答案】C

【解析】解法一 以小環(huán)為研究對(duì)象,設(shè)大環(huán)半徑為R,根據(jù)機(jī)械能守恒定律,得mg·2R=mv2,在大環(huán)最低點(diǎn)有FN-mg=m,得FN=5mg,此時(shí)再以大環(huán)為研究對(duì)象,受力分析如圖,由牛頓第三定律知,小環(huán)對(duì)大環(huán)的壓力為FN′=FN,方向豎直向下,故F=Mg+5mg,由牛頓第三定律知C正確.

解法二 設(shè)小環(huán)滑到大環(huán)最低點(diǎn)時(shí)速度為v,加速度為a,根據(jù)機(jī)械能守恒定律mv2=mg·2R,且a=,所以a=4g,以整體為研究對(duì)象,受力情況如圖所示.

F-Mg-mg=ma+M·0

所以F=Mg+5mg,C正確.

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:

【題目】如圖甲,電阻不計(jì)的軌道MONPRQ平行放置,ONRQ與水平面的傾角θ=53°,MOPR部分的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下,ONRQ部分的磁場(chǎng)平行軌道向下,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同,兩根相同的導(dǎo)體棒abcd分別放置在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直并始終接觸良好。棒的質(zhì)量m=1.0 kg,R=1.0 Ω,長(zhǎng)度L=1.0 m與導(dǎo)軌間距相同,棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,現(xiàn)對(duì)ab棒施加一個(gè)方向水向右,按圖乙規(guī)律變化的力F,同時(shí)由靜止釋放cd棒,則ab棒做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),g取10 m/s2

(1)求ab棒的加速度大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;

(2)若已知在前2 s內(nèi)F做功W=30 J,求前2 s內(nèi)電路產(chǎn)生的焦耳熱;

(3)求cd棒達(dá)到最大速度所需的時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示的電路中,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5l,原線圈接入圖乙所示的電壓,副線圈接火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)(報(bào)警器未畫(huà)出),電壓表和電流表均為理想電表,R0為定值電阻,R為半導(dǎo)體熱敏電阻,其阻值隨溫度的升高而減小。下列說(shuō)法中不正確的是( )

A. 圖乙中電壓的有效值為110V

B. 電壓表的示數(shù)為44V

C. R處出現(xiàn)火警時(shí)電流表示數(shù)增大

D. R處出現(xiàn)火警時(shí)電阻R0消耗的電功率增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】“雙星系統(tǒng)”由相距較近的恒星組成,每個(gè)恒星的半徑遠(yuǎn)小于兩個(gè)恒星之間的距離,而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體,它們?cè)谙嗷ラg的萬(wàn)有引力作用下,繞某一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示為某一雙星系統(tǒng),A星球的質(zhì)量為m1,B星球的質(zhì)量為m2,它們中心之間的距離為L(zhǎng),引力常量為G,則下列說(shuō)法正確的是( )

A. A星球的軌道半徑為

B. 雙星運(yùn)行的周期為

C. B星球的軌道半徑為

D. 若近似認(rèn)為B星球繞A星球中心做圓周運(yùn)動(dòng),則B星球的運(yùn)行周期為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,地球表面的重力加速度為g,球心為O,半徑為R,一宇宙飛船繞地球無(wú)動(dòng)力飛行且沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng),軌道上P點(diǎn)距地心最遠(yuǎn),距離為3R.為研究方便,假設(shè)地球自轉(zhuǎn)的影響忽略不計(jì)且忽略空氣阻力,則( )

A. 飛船經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度大小一定是

B. 飛船經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度大小一定小于

C. 飛船在P點(diǎn)的加速度大小一定是

D. 飛船經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí),對(duì)準(zhǔn)地心彈射出的物體一定沿PO直線落向地面

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】物體在做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),其速度( 。
A.方向一定改變
B.方向一定不變
C.大小一定改變
D.大小一定不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列關(guān)于慣性的說(shuō)法正確的是

A. 跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員可通過(guò)助跑來(lái)增大慣性

B. 汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)慣性小,急剎車時(shí)慣性大

C. 勻速前進(jìn)的火車上,由于慣性,原地向上起跳的乘客將落在起跳點(diǎn)

D. 向東行駛的汽車突然剎車,由于慣性,乘客會(huì)向西傾倒

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用同一光電管研究a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng),得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖。則下列敘述正確的是(

A.照射該光電管時(shí)a光使其逸出的光電子最大初動(dòng)能大

B.b光光子能量比a大

C.極限頻率越大的金屬材料逸出功越小

D.光電管是基于光電效應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換器件,可使光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,有五根完全相同的金屬桿,其中四根固連在一起構(gòu)成正方形閉合框架,固定在絕緣水平桌面上,另一根金屬桿ab擱在其上且始終接觸良好。勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)桌面,不計(jì)ab桿與框架的摩擦,當(dāng)ab桿在外力F作用下勻速沿框架從最左端向最右端運(yùn)動(dòng)過(guò)程中( )

A. 外力F先減小后增大

B. 桌面對(duì)框架的水平作用力保持不變

C. ab桿的發(fā)熱功率先減小后增大

D. 正方形框架的發(fā)熱功率總是小于ab桿的發(fā)熱功率

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