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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,质量为m的小球沿光滑的斜面AB下滑,然后可以无能量损失地进入光滑的圆形轨道BCD,小球从A点开始由静止下滑,已知AC之间的竖直高度为h,圆轨道的半径为R,重力加速度为g,则下列判断正确的是(  )
A.若h=2R,则小球刚好能到达D点
B.小球从C点到D点的运动为匀速圆周运动
C.若小球恰好能通过D点,则小球到达C点的速率为


5gR
D.若小球到达D点的速率为


2gR
,小球对D点的压力为2mg

答案
A、小球刚好能到达D点时,在D点,小球的重力提供向心力,则有:
mg=m
v2D
R
,vD=


gR

从A到D的过程中,根据机械能守恒得:
mg(h-2R)=
1
2
m
v2D

解得:h=
5
2
R,故A错误
B、小球从C点到D点重力势能增大,根据机械能守恒定律知其动能不断减小,速度逐渐减小,所以小球做的是变速圆周运动,故B错误.
C、若小球恰好能通过D点,vD=


gR
,小球从C运动到D的过程中,根据机械能守恒得:
1
2
m
v2C
=2mgR+
1
2
m
v2D

解得:vC=


5gR
,故C正确.
D、若小球到达D点的速率为vD=


2gR
,根据向心力公式得:
N+mg=m
v2D
R

解得:N=mg,所以小球对D点的压力大小为:N′=N=mg,故D错误.
故选:C
核心考点
试题【如图所示,质量为m的小球沿光滑的斜面AB下滑,然后可以无能量损失地进入光滑的圆形轨道BCD,小球从A点开始由静止下滑,已知AC之间的竖直高度为h,圆轨道的半径为】;主要考察你对机械能守恒及其条件等知识点的理解。[详细]
举一反三
游乐场的过山车如图(a)所示,工作时,牵引机先把载人小车拉上高高的倾斜轨道顶端,然后让小车自由下滑,通过竖直圆形轨道.坐在车内的人将体验超重、失重、倒置及快速运动等感觉.现将这种情形简化成如图(b)所示模型,A点表示倾斜轨道顶端,C点和B点分别表示竖直圆形轨道的最高点和最低点,A点与B点高度差为h=30m,C点与B点高度差为d=20m,不计轨道摩擦,重力加速度g=10m/s2.求乘坐过山车时人颈椎承受的最大压力是头部重力的多少倍?
 
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如图所示是必修2课本中四幅插图,关于该四幅图示的运动过程中物体机械能不守恒的是(  )
A.图甲中,滑雪者沿光滑斜面自由下滑
B.图乙中,过山车关闭油门后通过不光滑的竖直圆轨道
C.图丙中,小球在水平面内做匀速圆周运动
D.图丁中,石块从高处被斜向上抛出后在空中运动(不计空气阻力)
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如图,滑块以速率v1沿斜面由底端向上滑行,至某一位置后返回,回到出发点时的速率变为v2,且v2<v1,则下列说法中错误的是(  )
A.全过程中重力做功为零
B.在上滑和下滑两过程中,机械能减少量相等
C.在上滑和下滑两过程中,滑块的加速度大小相等
D.在上滑和下滑两过程中,摩擦力做功的平均功率相等

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在下列实例中的运动物体,如果不计空气阻力,哪些运动物体的机械能是守恒的(  )
A.空气中飞行的铅球B.在水中下沉的小球
C.被匀速拉是斜面的小车D.正在穿过木块的子弹
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如图所示,半径为1m的半圆柱体固定在水平面上,小球A和B通过轻绳相连,静止在光滑的圆柱面上,与竖直方向的夹角分别为37°和53°.OO’右侧有一特殊区域,可以对A球施加竖直恒力作用,而对B没有力的作用.某时刻小球受到干扰失去平衡,从静止开始运动,A沿圆柱面向上,B沿圆柱面向下,当A球刚进入特殊区域时剪断轻绳,恰能离开圆柱面落到水平面上.已知A球的质量为1Kg,sin37°=0.6,cossin37°=0.8,重力加速度g=10m/s2.求
(1)B球质量
(2)A球进入特殊区域前瞬间圆柱体对它的支持力
(3)A球落地点与O点的距离.
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