A. | 小球運動到最高點時,小球需要的向心力為12N | |
B. | 小球運動到最高點時,地面對M的支持力為52N | |
C. | 小球運動到圖示水平位置時,地面受到的摩擦力為8N,方向水平向右 | |
D. | 把桿換成輕繩,同樣轉(zhuǎn)速的情況下,小球不能通過圖示的最高點 |
分析 在最高點,由重力和桿的支持力的合力提供小球需要的向心力,根據(jù)牛頓第二定律列式,求出小球的線速度大;小球運動到圖示水平位置時,由桿的拉力提供小球的向心力,由牛頓第二定律求出桿的拉力.再對支架,根據(jù)平衡條件求解地面的摩擦力.對于輕繩,到達最高點的速度最小時,由重力提供向心力,可求得最小速度,從而判斷能否通過最高點.
解答 解:A、小球運動到最高點時,桿受到小球的壓力為2N,由牛頓第三定律可知桿對小球的支持力N=2N,在最高點,小球需要的向心力由重力和桿的支持力的合力提供,為 F=mg-N=10-2=8(N),故A錯誤;
B、小球運動到最高點時,桿受到小球的壓力為2N,則M對地面的壓力為40+2=42N.根據(jù)牛頓第三定律則地面對M的支持力為42N,故B錯誤;
C、小球運動到圖示水平位置時,設(shè)桿對小球的拉力為T,則有:T=m$\frac{{v}^{2}}{r}$=F=8N,則小球?qū)U的拉力T′=T=8N,據(jù)題知支架處于靜止狀態(tài),由平衡條件可知地面對支架的摩擦力 f=T′=8N,方向水平向左,故C錯誤.
D、把桿換成輕繩,設(shè)小球通過最高點的最小速度為v0,由mg=m$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{r}$,得:v0=$\sqrt{gr}=\sqrt{10×0.5}$m/s=$\sqrt{5}$m/s>v,所以在同樣轉(zhuǎn)速的情況下,小球不能通過圖示的最高點.故D正確.
故選:D.
點評 對于圓周運動動力學,正確分析物體受力情況,確定向心力的來源是解題的關(guān)鍵,還要把握圓周運動最高點的臨界條件,注意輕桿和輕繩模型的不同.
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 在r=r0時,分子勢能為零 | |
B. | 在r=r0時,分子力為零,因為此時分子間即不存在引力也不存在斥力 | |
C. | 在r=r0時,分子勢能最小,動能最大 | |
D. | 在r>r0階段,F(xiàn)做正功,分子的動能增加,勢能減少 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 宇宙飛船運行的速度不變,速率僅由軌道半徑確定 | |
B. | 在飛船里面能用彈簧秤測量拉力 | |
C. | 放在飛船地板上的物體對地板的壓力大于零 | |
D. | 在飛船里面能用天平測量質(zhì)量 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 在t2時刻,外力的功率最大 | |
B. | 在0-t1時間內(nèi),外力做正功 | |
C. | 在0-t1時間內(nèi),外力的功率逐漸增大 | |
D. | 在t1-t2時間內(nèi),外力做的總功為零 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 1:1 | B. | 1:2 | C. | 1:3 | D. | 1:$\sqrt{2}$ |
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