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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,质量为m′的半圆形轨道槽放置在水平地面上,槽内壁光滑.质量为m的小物体从槽的左侧顶端由静止开始下滑到右侧最高点的过程中,轨道槽始终静止,则该过程中(  )
A.轨道槽对地面的最小压力为m′g
B.轨道槽对地面的最大压力为(m′+3m)g
C.轨道槽对地面的摩擦力先增大后减小
D.轨道槽对地面的摩擦力方向先向左后向右

答案
A、当m在最高点时,物体只受重力对半圆轨道没有压力,故此时轨道槽对地面的压力最小为m′g,故A正确;
B、当物体运动到最低点时,由机械能守恒可知,
1
2
mv2=mgR;由向心力公式可得m
v2
R
=F-mg;
解得:F=3mg;故轨首槽对地面的压力为3mg+m′g;此时压力最大,故B正确;
C、当m对轨道的压力有沿水平方向的分量时,轨道槽受到水平方向的摩擦力,而在最低点时,水平分量为零,故此时摩擦力为零,故C错误;
D、m在轨道左侧时,对槽的弹力有水平向左的分量,故此时地面对槽有向右的摩擦力;当物体到达右侧时,弹力向右,故摩擦力向左,由牛顿第三定律可知,D正确;
故选ABD.
核心考点
试题【如图所示,质量为m′的半圆形轨道槽放置在水平地面上,槽内壁光滑.质量为m的小物体从槽的左侧顶端由静止开始下滑到右侧最高点的过程中,轨道槽始终静止,则该过程中( 】;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,AB是倾角为θ的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰好在B点与圆弧相切,圆弧的半径为R.一个质量为m的物体(可以看作质点)从直轨道上的P点由静止释放,结果它能在两轨道间做往返运动.已知P点与圆弧的圆心O等高,物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ.求:
(1)物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程;
(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时,对圆弧轨道的压力;
(3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D,释放点距B点的距离L′应满足什么条件?
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如图所示,两半径不同,内壁光滑的半圆轨道固定在地面上.一个小球先后从与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始自由下滑,通过轨道最低点时(  )
A.小球A对轨道的压力较大
B.小球的向心加速度相同
C.小球的速度相同
D.小球的动能相同

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如图所示,一轻质细绳的下端系一质量为m的小球,绳的上端固定于O点.现用手将小球拉至水平位置(绳处于水平拉直状态),松手后小球由静止开始运动.在小球摆动过程中绳突然被拉断,绳断时与竖直方向的夹角为α.已知绳能承受的最大拉力为F,若想求出cosα的值,你有可能不会求解,但是你可以通过一定的物理分析,对下列结果的合理性做出判断.根据你的判断cosα值应为(  )
A.
F+mg
4mg
B.
F-mg
2mg
C.
2F
3mg
D.
F
3mg

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如图所示,一个人用一根长为R=1米,能承受最大拉力为F=74N的绳子,系着一个质量为m=1Kg的小球,在竖直平面内作圆周运动,已知圆心O离地面高h=6米.运动中小球在圆周的最低点时绳子刚好被拉断,绳子的质量和空气阻力均忽略不计,g=10m/s2.求:
(1)绳子被拉断的瞬间,小球的速度v的大小?
(2)绳断后,小球落地点与圆周的最低点间的水平距离x多大?
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汽车车厢内顶部悬挂一劲度系数为k轻质弹簧,其下端拴一个质量为m的小球,当汽车在水平面上以v=


gR
匀速行驶,弹簧的长度为l1,当汽车以同样的速度匀速通过一个桥面为圆弧形(半径为R)的凸形桥顶部时,弹簧的长度为l2,则(  )
A.l2<l1B.l1-l2=
mg
k
C.l2>l1D.l2-l1=
mg
k
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