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题目
题型:不详难度:来源:
竖直平面内固定一内壁光滑半径为r的圆形细弯管,如图所示.管内有一质量为m,直径很小的小球(可视为质点)做圆周运动,小球在最高点时,恰与管壁无相互作用力,则小球通过最低点时管壁对小球的作用力大小为(  )
A.4mgB.5mgC.6mgD.7mg
魔方格
答案
设小球通过轨道最高点时速度的大小为v1,根据题意和圆周运动向心力公式得:
   mg=m
v12
r

解得:v1=


gr

设小球通过轨道最低点时速度的大小为v2,根据动能定理得:
1
2
mv22
-
1
2
mv12
=2mgr
在最低点根据向心力公式有:
F-mg=m
v22
r

解得:F=6mg
故选C
核心考点
试题【竖直平面内固定一内壁光滑半径为r的圆形细弯管,如图所示.管内有一质量为m,直径很小的小球(可视为质点)做圆周运动,小球在最高点时,恰与管壁无相互作用力,则小球通】;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
如图甲所示,一个绝缘倾斜直轨道固定在竖直面内,轨道的AB部分粗糙,BF部分光滑.整个空间存在着竖直方向的周期性变化的匀强电场,电场强度随时间的变化规律如图乙所示,t=0时电场方向竖直向下.在虚线的右侧存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B=
2πm
q
.现有一个质量为m,电量为q的带正电的物体(可以视为质点),在t=0时从A点静止释放,物体与轨道间的动摩擦因数为μ,t=2s时刻,物体滑动到B点.在B点以后的运动过程中,物体没有离开磁场区域,物体在轨道上BC段的运动时间为1s,在轨道上CD段的运动时间也为1s.(物体所受到的洛伦兹力小于2mgcosθ)
(1)若轨道倾角为θ,求物块滑动到B的速度大小.
(2)若轨道倾角θ角未知,而已知BC及CD的长度分别为S1、S2,求出倾角θ的三角函表达式(用S1、S2、g表示)
(3)观察物体在D点以后的运动过程中,发现它并未沿着斜面运动,而且物块刚好水平打在H点处的竖直挡板(高度可以忽略)上停下,斜面倾角θ已知,求F点与H点的间距L.
魔方格
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长为L=0.5m的轻杆,其一端固定于O点,另一端连着质量m=1kg的小球,小球绕O点在竖直平面内做圆周运动,当它通过最高点速度v=3m/s时,小球受到细杆的作用力为大小为______N,是______.(填“拉力”或“支持力”)(g=10m/s2魔方格
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如图所示,两质量相同的小球A、B,分别用细线悬挂于等高的两点,A球的悬线比B球的长,把两球均拉到悬线水平后将小球由静止释放,以悬点所在平面为参考平面,则两球经最低点时(  )
A.A球的速率等于B球的速率
B.A球的动能等于B球的动能
C.A球的机械能等于B球的机械能
D.A球的对绳的拉力等于B球对绳的拉力
魔方格
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天文工作者观测到某行星的半径为r0,自转周期为T0,它有一颗卫星,轨道半径为r,绕行星公转周期为T.
求:
(1)该行星表面的重力加速度g为多大?
(2)要在此行星的赤道上发射一颗同步人造卫星,使其轨道在赤道上方,则该同步卫星离地表的高度h为多大?
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一根细杆弯制成如图所示的轨道,固定在竖直面内,BD为光滑的半圆形轨道,轨道半径R=1m,AB为粗糙水平轨道,A与B相距L=10m,一质量m=0.2kg的小环套在水平轨道上的A点,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.1.现用一水平恒力F向右拉小环,已知F=2N,当小环运动到某点C时撤去该力(C点位于AB之间),设C点到A点的距离为x.在圆轨道的最高点D处安装一力传感器,当小环运动到D点时传感器就会显示环对轨道弹力大小的读数FN,力传感器所能承受的最大作用力大小为18N,g取10m/s2
(1)当x=4.2m时,小环运动到圆轨道上的B点时速度是多大?
(2)要使小环能够通过圆轨道的最高点D且保证力传感器安全,求x的范围;
(3)在满足(2)问的情况下,在坐标系中作出力传感器的读数FN与x的关系图象(不要求写出作图过程).

魔方格
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