【題目】如圖所示，半徑為R的空心圓環(huán)固定在滑塊上，滑塊放置在水平地面上，滑塊與圓環(huán)的總質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點），可以在環(huán)內(nèi)做無摩擦運動，空心圓環(huán)的內(nèi)徑可忽略。下列情況在最低點分別給小球不同的初速度，從而使小球能在豎直面內(nèi)做圓周運動，設(shè)小球在整個運動過程中滑塊始終能夠保持不動。已知重力加速度為g，空氣阻力不計。

(1)若小球恰好能夠在豎直面內(nèi)做圓周運動，小球在最低點時的速度大��；

(2)若小球在最低點的初速度大小為，求小球運動到最高點時，地面對滑塊的支持力大小。

【答案】(1)；(2)

【解析】

(1)若小球恰好能夠在豎直面內(nèi)做圓周運動，則小球在最高點的速度可以接近零，設(shè)小球在最低點時的速度為，由機械能守恒定律，有

小球在最低點時的速度

(2)若小球在最低點的初速度大小為，小球經(jīng)過最高點的速度為，由機械能守恒定律，有

解得

在最高點，設(shè)圓環(huán)對小球的壓力為,根據(jù)牛頓第二定律，有

解得

根據(jù)牛頓第三定律，在最高點，小球?qū)A環(huán)的壓力大小也是，方向向上；單獨分析圓環(huán)和滑塊知，地面對滑塊的支持力大小為。

答：(1)若小球恰好能夠在豎直面內(nèi)做圓周運動，小球在最低點時的速度大小為；(2)若小球在最低點的初速度大小為，小球運動到最高點時，地面對滑塊的支持力大小為。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用長木板、小車、光電門等裝置做探究加速度與質(zhì)量關(guān)系的實驗。裝置如圖所示。

（1）實驗前先用游標卡尺測出安裝在小車上遮光條的寬度為d。

（2）按圖示安裝好裝置，將長木板沒有定滑輪的一端適當墊高，輕推不連接砝碼盤的小車，如果計時器記錄小車通過光電門的時間t1、t2滿足t1_______t2（填“大于”“小于”或“等于”），則摩擦力得到了平衡。

（3）保證砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，調(diào)節(jié)好裝置后，將小車由靜止釋放，讀出遮光條通過光電門A、B的時間分別為t1、t2，測出兩光電門間的距離為L，則小車的加速度a=_____（用測出的物理量字母表示）。

（4）保持兩個光電門間的距離、砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量均不變，改變小車的質(zhì)量M重復(fù)實驗多次，測出多組加速度a的值，及對應(yīng)的小車質(zhì)量M，作出圖像。若圖像為一條過原點的傾斜直線，則得出的結(jié)論_________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是

A. 根據(jù)公式，帶電量為1C正電荷，從A點移動到B點克服電場力做功為1J，則A、B點的電勢差為1V

B. 帶電體間的距離比它們本身的大小大得多，以至帶電體的形狀和大小對它們之間的作用力影響可以忽略不計時，帶電體就可以視為點電荷

C. 根據(jù)真空中點電荷電場強度公式，電場中某點電場強度與場源電荷的電荷量成正比

D. 電場線密集的地方電場較強

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年12月8日，肩負著億萬中華兒女探月飛天夢的“嫦娥四號”探測器成功發(fā)射，“實現(xiàn)人類航天器首次在月球背面巡視探測，率先在月背刻上了中國足跡”。已知地球質(zhì)量為M、半徑為R1，月球的質(zhì)量為M2、半徑為R2，探測器的質(zhì)量為m，地球與月球球心間的距離為r，引力常數(shù)為G。如圖所示，是嫦娥四號飛行的部分軌跡，其中軌道I、II、Ⅲ是嫦娥四號成功被月球捕獲后進行變軌的三個軌道，軌道I的軌道半徑為月球半徑的3倍，軌道Ⅲ為近月軌道，軌道II為由I到Ⅲ的過渡橢圓軌道。求：

（1）飛船在軌道Ⅲ上和軌道I上正常飛行時的加速度之比；

（2）飛船在圓軌道I過B點點火前的機械能是E1，點火變軌進入橢圓軌道II在B點的機械能是E2。試比較E1和E2的大小；

（3）某同學(xué)看到“嫦娥四號”發(fā)射成功的新聞很振奮，隨查閱了相關(guān)資料，其中有一則報道說:“嫦娥四號圍繞月球一圈約1個小時”他對此報道有所懷疑，但不知道如何分析，請你幫助他分析這則報道的真?zhèn)巍?/span>(你可能用到的參數(shù)有:萬有引力常數(shù)G=6.6710-11Nm2/kg2；月球的質(zhì)量M2=7.31022kg；月球的半徑R2=1.7103km：月球表面的重力加速度g2=1.6m/s2)。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B為相互接觸的用絕緣柱支撐的金屬導(dǎo)體，起初它們不帶電，在它們的下部貼有金屬箔片，C是帶正電的小球，下列說法正確的是

A. 把C移近導(dǎo)體A時，A、B上的金屬箔片都張開

B. 把C移近導(dǎo)體A時，先把A、B分開，然后移去導(dǎo)體C，A、B上的金屬箔片仍張開

C. 先把C移走，再把A、B分開，A、B上的金屬箔片仍張開

D. 先把A、B分開，再把C移走，然后重新讓A、B接觸，A上的金屬箔片張開，而B上的金屬箔片閉合

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，固定的光滑平臺左側(cè)有一光滑的半圓軌道，軌道半徑R=0.72 m。平臺上靜止著兩個滑塊A、B，mA=0.1 kg、mB=0.2 kg，兩滑塊間夾有少量炸藥,平臺右側(cè)有一帶擋板的小車,靜止在光滑的水平地面上．小車質(zhì)量為M=0.3 kg，車上表面與平臺的臺面等高，車面左側(cè)粗糙部分長度為L，動摩擦因數(shù)為μ=0.2，右側(cè)拴接一輕質(zhì)彈簧，彈簧自然長度所在處車面光滑。點燃炸藥后，A滑塊恰好到達半圓軌道的最高點，滑塊B沖上小車。兩滑塊都可以看作質(zhì)點，炸藥的質(zhì)量忽略不計，爆炸的時間極短，爆炸后兩個物塊的速度方向在同一水平直線上，g取10 m/s2。

（1）求炸藥爆炸后滑塊B的速度大小vB；

（2）若滑塊B恰好沒有從小車上掉下來，求小車左側(cè)粗糙部分的長度L；

（3）若L'=0.75 m，求小車的最大速度v2．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示（俯視圖），位于同一水平面內(nèi)的兩根固定金屬導(dǎo)軌、，電阻不計，兩導(dǎo)軌之間存在豎直向下的勻強磁場�，F(xiàn)將兩根粗細均勻、完全相同的銅棒、放在兩導(dǎo)軌上，若兩棒從圖示位置以相同的速度沿方向做勻速直線運動，始終與兩導(dǎo)軌接觸良好，且始終與導(dǎo)軌垂直，不計一切摩擦，則下列說法中正確的是（　�。�

A.回路中有順時針方向的感應(yīng)電流

B.回路中的感應(yīng)電動勢不變

C.回路中的感應(yīng)電流不變

D.回路中的熱功率不斷減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，開關(guān)S閉合后，帶電質(zhì)點P在平行金屬板中處于靜止狀態(tài)。則（　�。�

A.質(zhì)點P一定帶正電

B.滑片向a端移動時，兩只電表的示數(shù)均增大

C.滑片向a端移動時，質(zhì)點P將向上板運動

D.若將開關(guān)S斷開，質(zhì)點P將向下板運動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在平面直角坐標系xOy中關(guān)于x軸對稱放置兩平行金屬板A、B，A、B板的左端均在y軸上，兩板間距離d=6.0cm，板長L1=1.8cm，距兩板右端L2=28cm處放置有足夠長的垂直x軸方向的熒光屏，兩者之間區(qū)域分布著勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=1.0T，方向垂直坐標平面向里。大量比荷為=5.0×104C/kg帶負電粒子以速度v0=6.0×103m/s從坐標原點O連續(xù)不斷的沿x軸正向射入板間，離開板間電場后進入磁場，最后打在熒光屏上。在兩板間加上如圖乙所示的交流電壓，不計粒子重力，不考慮場的邊緣效應(yīng)和粒子的相對論效應(yīng)，求：

(1)t=0時刻發(fā)射的粒子離開電場時的速度大小及偏轉(zhuǎn)距離；

(2)粒子打在熒光屏上的范圍；

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案