16.如圖所示,甲乙兩圖中左側(cè)斜面完全相同,右側(cè)軌道不同,除去底部一小段圓弧,甲圖中的軌道是個半圓形軌道,其直徑等于h;乙圖中的軌道是一個內(nèi)徑略大于小球直徑的半圓形管道,管的高度等于h.可看成質(zhì)點的小球從同一高度h處由靜止釋放,如果不計摩擦力和拐彎處的能量損失,小球進入右側(cè)軌道后,下列描述正確的是( 。
A.球在兩種軌道中都能到達右側(cè)最高點
B.球在甲軌道中能到達右側(cè)最髙點,且到達最高點對軌道壓力為零
C.球在乙軌道中能到達右側(cè)最高點,且到達最高點對軌道壓力為零
D.球在乙軌道中能到達右側(cè)最高點,且到達最高點對軌道壓力大小等于小球重力

分析 小球在運動的過程中機械能守恒,根據(jù)機械能守恒定律,以及到達最高點的臨界速度判斷小球能否到達兩軌道的最高點.

解答 解:甲圖屬于輕繩模型,在最高點的臨界條件是:mg=$\frac{{v}_{min}^{2}}{R}$,解得:vmin=$\sqrt{gR}$;乙圖屬于輕桿模型,在最高點的最小速度為:vmin=0.
甲乙兩圖中,不計摩擦力和拐彎處的能量損失,機械能守恒.而甲圖,假設(shè)能運動到最高點,根據(jù)機械能守恒定律,則到最高點時的速度等于零,小于臨界速度,所以球在甲圖軌道中不能到最高點;
根據(jù)機械能守恒定律,球在乙圖軌道中能到最高點,此時速度等于零,到達最高點對軌道壓力大小等于小球重力,故ABC錯誤,D正確.
故選:D.

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握機械能守恒定律和圓周運動最高點的臨界速度,判斷小球在最高點的速度是否為零,可以通過推理進行定性分析,不必列式.

練習冊系列答案
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6.2003年10月15日9時整,中國第一艘載人飛船“神舟五號”由“長征2號F”運載火箭從甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,10分鐘后,成功進入預(yù)定軌道,中國首位航天員楊利偉,帶著中國人的千年企盼夢圓浩瀚太空,中國成為世界上第三個能夠獨立開展載人航天活動的國家.
(1)火箭在加速上升過程中宇航員處于超重(選填“超重”或“失重”)狀態(tài).由于地球在自西向東不停地自轉(zhuǎn),為節(jié)省燃料,火箭在升空后,應(yīng)向偏東(選填“偏東”、“偏西”)方向飛行.
(2)2013年12月“嫦娥三號”成功登月,已知月球表面沒有空氣,沒有磁場,引力為地球的$\frac{1}{6}$,假如登上月球,你能夠B(填代號)
A.用指南針判斷方向
B.輕易躍過3米高度
C.乘坐熱氣球探險
D.做托里拆利實驗時發(fā)現(xiàn)內(nèi)外水銀面高度差為76cm.

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7.如圖所示,質(zhì)量為m的物體,在水平方向成θ角的恒力F作用下,沿水平面由靜止開始做勻加速直線運動,物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ.當物體的位移為S時,則( 。
A.推力F做的功為FSsinθ
B.摩擦力做的功為-μmgS
C.合外力對物體做功為(Fcosθ-μmg-μFsinθ)S
D.物體動能變化量為(Fcosθ-μmg)S

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4.圖示為某游樂場過山車軌道示意圖,斜面軌道末端與一個半徑為R的豎直圓形軌道相切.質(zhì)量為m的過山車,由靜止開始沿斜面軌道上的A點下滑,不計一切阻力,求:
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(2)要使過山車能安全通過圓形軌道,A點至少為多高?

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11.一滑塊在水平地面上沿直線滑行,t=0時其速度為2.0m/s,從此刻開始在滑塊運動方向上再施加一水平拉力F,力F和滑塊的速度v隨時間t的變化規(guī)律分別如圖甲和乙所示,設(shè)在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi),力F對滑塊做功的平均功率分別為P1、P2、P3,則( 。
A.P1>P2>P3B.P1=P2<P3
C.0~2s內(nèi),力F對滑塊做功為4JD.0~2s內(nèi),摩擦力對滑塊做功為4J

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1.如圖,可視為質(zhì)點的小球A、B用不可伸長的細軟輕線連接,跨過固定在地面上半徑為R有光滑圓柱,A的質(zhì)量為B的3倍,當B位于地面時,A恰與圓柱軸心等高.將A由靜止釋放,B上升的最大高度是1.5R.

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C.若將A靠近BC,則BC內(nèi)部感應(yīng)電場相應(yīng)增強,但BC內(nèi)部合場強始終為零
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