如圖所示,長為L的輕繩一端固定于O點,另一端系一個小球.現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,P是圓周軌道最高點,Q是軌道最低點.已知重力加速度為g.若小球剛好能夠通過最高點P,則以下判斷正確的是( 。
A.小球在最高點P時繩的拉力為零
B.小球通過最高點P時的速度為零
C.小球在最低點Q時繩的拉力大小等于重力
D.小球通過最低點Q時的速度大小為
5gL

球恰好經(jīng)過最高點P,速度取最小值,故只受重力,重力提供向心力:mg=m
v21
r

球經(jīng)過最低點Q時,受重力和繩子的拉力,如圖

根據(jù)牛頓第二定律得到,F(xiàn)2-mg=m
v22
r

球從最高點運動到最低點的過程中,由動能定理得,mg(2r)=
1
2
mv22-
1
2
mv12
由①②③式解得:v1=
gr
,v2=
5gr
,F(xiàn)2=6mg;
故選A、D.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一個小球質(zhì)量為m,在半徑為R的光滑管內(nèi)的頂部A點水平飛出,恰好又從管口B點射人管內(nèi),則:
(1)小球在A點對上側(cè)管壁有彈力作用還是對下側(cè)管壁有彈力作用?作用力多大?
(2)若要使小球?qū)ι蟼?cè)管壁彈力大小等于重力,則小球?qū)點的速度應(yīng)為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

一個玩具小汽車在水平地板上以某一速度勻速行駛時,玩具小汽車對地板的壓力大小F1______(填“等于”或“不等于”)它的重力大小G;當(dāng)該玩具小汽車以同一速度通過玩具拱形橋最高點時,它對橋面的壓力大小F2=______(填“等于”或“不等于”)它的重力大小G.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示.細繩長L,吊一個質(zhì)量為m的鐵球,細繩到大小為2mg的拉力會斷裂,繩的上端系一質(zhì)量不計的環(huán),環(huán)套在光滑水平桿上,起初環(huán)帶著球一起以v=
gL
向右運動.在A處環(huán)被擋住而停下的瞬間,繩子所受的拉力為多大?在以后的運動中,球是先碰墻還是先碰地?第一次的碰撞點離B點的距離是多少?(已知A處離墻的水平距離為L,球離地面的高度h=2L)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,過山車的軌道可視為豎直平面內(nèi)半徑為R的圓軌道,為了安全要求過山車必須以較大的速度通過最高點.質(zhì)量為m的游客隨過山車一起運動,當(dāng)過山車以速度v經(jīng)過圓軌道的最高點時( 。
A.座椅對人的作用力大于mg
B.向心加速度方向豎直向下
C.速度v的大小大于
gR
D.座位對游客的作用力為m
v2
R

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

①如圖1所示,半徑為r的圓桶繞中心軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,角速度為ω,一小塊質(zhì)量為m的小滑塊,靠在圓桶內(nèi)壁與圓桶保持相對靜止,則小滑塊對桶的摩擦力大小f=______;壓力大小N=______.
②如圖2所示,一圓錐擺擺長為L,下端拴著質(zhì)量為m的小球,當(dāng)繩子與豎直方向成θ角時,則繩的拉力大小F=______;圓錐擺的周期T=______.
③如圖3所示,某人從高出水平地面h的山坡上水平擊出一個高爾夫球.由于恒定的水平風(fēng)力的作用,高爾夫球豎直地落入距擊球點水平距離為L的A穴.則該球被擊出時的速度為______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一根長l=0.625m的細繩,一端栓一質(zhì)量m=0.4kg的小球,使其在豎直平面內(nèi)繞繩的另一端做圓周運動,求:
(1)小球通過最高點是的最小速度;
(2)若小球以速度v=3.0m/s通過圓周最高點時,繩對小球的拉力多大?若此時繩突然斷了,小球?qū)⑷绾芜\動?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

用一根細繩,一端系住一定質(zhì)量的小球,另一端固定使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動.現(xiàn)有兩個這樣的裝置,如圖(a)和(b)所示.已知兩球轉(zhuǎn)動的角速度大小相同,繩與豎直方向的夾角分別為37°和53°:則a、b兩球的轉(zhuǎn)動半徑Ra和Rb之比為______.(sin37°=0.6;cos37°=0.8)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

一輛汽車總質(zhì)量為2.0×103Kg,這輛汽車以10m/s的速率通過凸圓弧形橋,橋的圓弧半徑為50m,則汽車通過橋頂部時,橋面受到汽車的壓力大小為______N,如果這輛汽車通過凸形橋頂部時速度達到______m/s,汽車就對橋面無壓力.

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同步練習(xí)冊答案