4.如圖所示,質(zhì)量為m的小球置于光滑的正方體盒子中,盒子的邊長(zhǎng)略大于球的直徑.某同學(xué)拿著該盒子在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知重力加速度為g,空氣阻力不計(jì),要使在最高點(diǎn)時(shí)盒子與小球之間恰好無(wú)作用力,則( 。
A.該盒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期等于π$\sqrt{\frac{R}{g}}$
B.該盒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期等于2π$\sqrt{\frac{R}{g}}$
C.盒子在最低點(diǎn)時(shí)盒子與小球之間的作用力大小等于3mg
D.盒子在最低點(diǎn)時(shí)盒子與小球之間的作用力大小等于5mg

分析 小球在最高點(diǎn)時(shí)盒子與小球之間恰好無(wú)作用力,說(shuō)明此時(shí)恰好只有小球的重力作為向心力,由此可以求得小球的運(yùn)動(dòng)周期,在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)物體受力分析,利用向心力的公式可以求得盒子與小球之間的作用力大小.

解答 解:AB、在最高點(diǎn)時(shí)盒子與小球之間恰好無(wú)作用力,說(shuō)明此時(shí)恰好只有小球的重力作為小球的向心力,由mg=mR$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$得,周期T=2π$\sqrt{\frac{R}{g}}$,故A錯(cuò)誤,B正確.
CD、盒子在最低點(diǎn)時(shí)受重力和支持力的作用,由F-mg=mR$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$得:F=2mg,故C、D錯(cuò)誤.
故選:B

點(diǎn)評(píng) 物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng),小球在最高點(diǎn)時(shí)盒子與小球之間恰好無(wú)作用力,說(shuō)明此時(shí)恰好只有小球的重力作為向心力,這是解決這道題的關(guān)鍵,再根據(jù)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)受力的不同,根據(jù)向心力的公式列方程求解即可.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

14.在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中,需要將橡皮條的一端固定在水平木板上,先用一個(gè)彈簧秤拉橡皮條的另一端到某一點(diǎn)并記下該點(diǎn)的位置;再將橡皮條的另一端系兩根細(xì)繩,細(xì)繩的另一端都有繩套,用兩個(gè)彈簧秤分別勾住繩套,并互成角度地拉橡皮條.
(1)某同學(xué)認(rèn)為在此過(guò)程中必須注意以下幾項(xiàng):
A.兩根細(xì)繩必須等長(zhǎng)
B.橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上
C.在使用彈簧秤時(shí)要注意使彈簧秤與木板平面平行
D.在用兩個(gè)彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)要注意使兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)相等
E.在用兩個(gè)彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)必須將橡皮條的另一端拉到用一個(gè)彈簧秤拉時(shí)記下的位置
其中正確的是CE(填入相應(yīng)的字母).
(2)“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩.圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的力的示意圖.
①圖乙中的F與F′兩力中,方向一定沿AO方向的是F′.
②本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是B(填正確答案標(biāo)號(hào)).
A.理想實(shí)驗(yàn)法
B.等效替代法
C.控制變量法
D.建立物理模型法
(3)某同學(xué)在坐標(biāo)紙上畫出了如圖丙所示的兩個(gè)已知力F1和F2,圖中小正方形的邊長(zhǎng)表示2N,兩力的合力用F表示,F(xiàn)1、F2與F的夾角分別為θ1和θ2,關(guān)于F1、F2與F、θ1和θ2關(guān)系正確的有BC(填正確答案標(biāo)號(hào)).
A.F1=4N       B.F=12N         C.θ1=45°      D.θ1<θ2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

15.下列關(guān)于摩擦力的說(shuō)法正確的是( 。
A.摩擦力的大小一定與正壓力成正比
B.摩擦力的方向總和物體的運(yùn)動(dòng)方向或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反
C.受滑動(dòng)摩擦力作用物體一定是運(yùn)動(dòng)的
D.有摩擦力則一定有彈力,且摩擦力與對(duì)應(yīng)的彈力方向一定互相垂直

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

12.有一個(gè)物體做直線運(yùn)動(dòng),其速度--時(shí)間圖象如圖所示,從圖中判斷0-2s,2-4s,4-6s,6-8s各階段的運(yùn)動(dòng)情況.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

19.如圖所示,N=10匝、邊長(zhǎng)L=1m的正方形線圈繞與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的中心軸OO′沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速n=120r/min,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=$\frac{2}{π}$ T,引出線的兩端分別與相互絕緣的兩個(gè)半圓形銅環(huán)相連.兩個(gè)半圓形銅環(huán)又通過(guò)固定的電刷M和N與電阻R相連.線圈從圖中位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,( 。
A.線圈從圖中位置轉(zhuǎn)動(dòng)180°的過(guò)程中,通過(guò)電阻R的電荷量為零
B.t=$\frac{1}{12}$s時(shí),線圈與中性面所成夾角是60°
C.流過(guò)R的電流大小不斷變化,方向總是M→R→N
D.若將電阻R換成耐壓值為82V的電容器,電容器不會(huì)被擊穿

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9.如圖所示,光滑水平面上有A、B兩個(gè)物塊,其質(zhì)量分別為mA=2.0kg,mB=1.0kg,現(xiàn)用一輕彈簧將A、B兩物塊連接,并用力緩慢壓縮彈簧使A、B兩物塊靠近,此過(guò)程外力做功108J(彈簧仍處于彈性限度范圍內(nèi)),然后同時(shí)釋放,彈簧開(kāi)始逐漸變長(zhǎng).試求當(dāng)彈簧剛好恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),A和B物塊速度vA、vB的大。

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16.以v0的速度水平拋出一物體,當(dāng)其水平分位移與豎直分位移相等時(shí),下列說(shuō)法正確的是( 。
A.運(yùn)動(dòng)的位移是$\frac{2\sqrt{2}{v}_{0}}{g}$
B.豎直分速度的大小等于水平分速度的大小
C.運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是$\frac{2{v}_{0}}{g}$
D.即時(shí)速度的大小是2v0

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

13.如圖所示,物體P放在帶孔的桌面上,通過(guò)彈簧與物體Q相連接.已知GP=2GQ=20N,彈簧的勁度系數(shù)為100N/m,若需使物體P離開(kāi)桌面,則物體Q上移的最小距離為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

14.一顆子彈以600m/s的初速度擊中一靜止在光滑水平面上的木塊,經(jīng)過(guò)0.05s穿出木塊時(shí)子彈的速度變?yōu)?00m/s.
(1)若子彈穿過(guò)木塊過(guò)程中加速度恒定,求子彈穿過(guò)木塊時(shí)加速度的大小和方向;
(2)若木塊在此過(guò)程中產(chǎn)生了恒為200m/s2的加速度,則子彈穿出木塊時(shí),木塊獲得的速度大小為多少?

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