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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,用长为0.4m的轻杆一端固定一小球,另一端绕固定的光滑水平轴O在竖直平面内沿逆时针方向做完整的变速圆周运动.abcd为圆周上的四点,bd为水平直径,ac为竖直直径,不考虑空气阻力,关于小球做圆周运动的下列说法正确的是(  )
A.小球过d点时的加速度为g
B.若小球过a点时的速度大于2m/s,则小球对杆有拉力作用
C.小球经a点到b点的过程中处于失重状态
D.小球经b、d两点时的向心加速度相等

答案
A、以小球为研究的对象,小球过d点时,要受到重力与杆的拉力两个力的作用,所以加速度大于g,方向指向左下方.故A错误;
B、以小球为研究对象,设在最高点时杆对小球的作用力大小为F,方向竖直向上.当v=2m/s时,mg-F=m
v2
r
=0,即有F=mg-
mv2
r
=m(g-
v2
r
)=m(10-
22
0.4
)=0
,所以:若小球过a点时的速度大于2m/s,则小球对杆有拉力作用,故B正确.
C、小球经a点到b点的过程中,小球的加速度始终具有竖直向下的分量,所以小球处于失重状态.故C正确.
D、以小球为研究的对象,小球过d点时,要受到重力与杆的拉力两个力的作用,所以加速度大于g,方向指向左下方;小球过b点时,要受到重力与杆的拉力两个力的作用,所以加速度大于g,方向指向右下方.两种情况下,加速度的方向不同.故D错误.
故选:BC
核心考点
试题【如图所示,用长为0.4m的轻杆一端固定一小球,另一端绕固定的光滑水平轴O在竖直平面内沿逆时针方向做完整的变速圆周运动.abcd为圆周上的四点,bd为水平直径,a】;主要考察你对向心力与向心加速度等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,由两根坚硬细杆所构成的三角形框架位于竖直平面内,∠AOB=120°,被铅垂线OO′平分.两个质量均为m的小环P、Q通过水平轻弹簧的作用恰好静止在A、B两处,相对细杆无滑动趋势.A、B连线与OO′垂直,连线与O点的距离为h,弹簧原长为


3
h,弹簧的形变始终在弹性限度内.环与杆间的动摩擦因数μ=


3
6
,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.试求:(1)弹簧的劲度系数k;
(2)现将两小环沿杆下移至A′B′处,使其在竖直方向上均下移h距离,同时释放两环.为使环在A′B′处不移动,可将整个框架绕OO′轴旋转,框架转动的角速度ω的范围是多少.
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在匀速转动的水平圆盘上有一个相对转盘静止的物块,则关于物体受力分析正确的是(  )
A.物块受重力、圆盘的支持力
B.物块受重力、圆盘的支持力、向心力
C.物块受重力、圆盘的支持力、沿切线方向的静摩擦力
D.物块受重力、圆盘的支持力、指向圆心的静摩擦力

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如图所示,过山车的轨道可视为竖直平面内半径为R的圆轨道,为了安全要求过山车必须以较大的速度通过最高点.质量为m的游客随过山车一起运动,当过山车以速度v经过圆轨道的最高点时(  )
A.座椅对人的作用力大于mg
B.向心加速度方向竖直向下
C.速度v的大小大于


gR
D.座位对游客的作用力为m
v2
R

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如图所示,质量为m的小球由轻绳a和b系于一L型木架ABC上的A点和C点,当AB杆绕轴BC以角速度ω,匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,绳a在竖直方向、绳b在水平方向.当小球运动到图示位置时,绳b被剪断,同时杆也停止转动.则(  )
A.在绳被剪断前,小球做圆周运动的向心力等于绳b上的拉力
B.在绳被剪断瞬间,绳a中张力突然增大
C.在绳被剪断后,小球一定向左偏离,并来回摆动
D.在绳被剪断后,小球一定在垂直于平面ABC的竖直平面内做完整的圆周运动

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如图所示,质量为m的小球用长为L的轻质细绳悬于O点,与O点处于同一水平线上的P点处有一个光滑的细钉,已知OP=
1
2
L.在A点给小球一个水平向左的初速度v0,发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B(重力加速度为g).则以下说法正确的是(  )
A.小球到达B点时的速度为零
B.若不计空气阻力,则初速度v0=


3gL
C.若不计空气阻力,小球在最低点A时,绳子的拉力为4.5mg
D.若初速度v0=3


3gL
,则小球在从A到B的过程中克服空气阻力做功为
11
4
mgL

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