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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,质量为m的物体静止在光滑圆轨道的最低点A.现对m施加一大小不变、方向始终沿圆轨道切线方向的力,使物体沿圆周轨道运动
1
4
圆周到达B点,在B点时立即撤去外力F.若要使物体在竖直圆弧轨道内侧能够通过最高点作完整的圆周运动,问所施的外力F至少要多大?
答案
在最高点,根据牛顿第二定律得:mg=m
v2
R

解得:v=


gR

从A到最高点运用动能定理得:
F
1
4
×2πR
-mg•2R=
1
2
mv2
-0
解得:F=
5
π
mg

答:所施的外力F至少为
5
π
mg
核心考点
试题【如图所示,质量为m的物体静止在光滑圆轨道的最低点A.现对m施加一大小不变、方向始终沿圆轨道切线方向的力,使物体沿圆周轨道运动14圆周到达B点,在B点时立即撤去外】;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,某物体沿
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光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点过程中,物体的速率逐渐增大,则(  )
A.物体的合力为零
B.物体的合力大小不变,方向始终指向圆心O
C.物体的合力就是向心力
D.物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除外)

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如图所示,用长为L的轻绳把一个铁球悬挂在高2L的O点处,小铁球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点B处,则有(  )
A.小铁球在运动过程中轻绳的拉力最大为5mg
B.小铁球在运动过程中轻绳的拉力最小为mg
C.若运动中轻绳断开,则小铁球落到地面时的速度大小为


7gL
D.若小铁球运动到最低点轻绳断开,则小铁球落到地面时的水平位移为2L

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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

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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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