6.雜技“水流星”,其繩子長(zhǎng)為R,最大承受力是杯重的8倍,要使杯子在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),繩子不會(huì)被拉斷,則杯子通過最高點(diǎn)的速度V最大不能超過( 。
A.$\sqrt{6gR}$B.$\sqrt{7gR}$C.$\sqrt{8gR}$D.$\sqrt{3gR}$

分析 在最低點(diǎn),由重力和繩子的拉力的合力提供向心力,當(dāng)繩子的拉力達(dá)到最大值時(shí),速度最大,根據(jù)牛頓第二定律求解,然后根據(jù)動(dòng)能定理求得最高點(diǎn)的速度

解答 解:在最低點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律得:
T-mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
當(dāng)繩子的拉力達(dá)到最大值時(shí),速度最大,
則最大速度${v}_{m}=\sqrt{\frac{(8mg-mg)}{m}}=\sqrt{7gR}$
根據(jù)動(dòng)能定理可知,$-2mgR=\frac{1}{2}mv{′}^{2}-\frac{1}{2}m{v}^{2}$
解得$v′=\sqrt{3gR}$,故D正確;
故選:D

點(diǎn)評(píng) 杯子在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力的來源是解決題目的重點(diǎn),分析清楚哪一個(gè)力做為向心力,再利用向心力的公式可以求出來,難度適中.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.酒后駕駛會(huì)導(dǎo)致許多安全隱患,其中之一是駕駛員的反應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng),“反應(yīng)時(shí)間”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到開始采取制動(dòng)的時(shí)間.下表中“反應(yīng)距離”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動(dòng)的時(shí)間內(nèi)汽車行駛的距離;“剎車距離”是指駕駛員從踩下剎車踏板制動(dòng)到汽車停止的時(shí)間內(nèi)汽車行駛的距離.分析下表可知,下列說法正確的是(  )
速度反應(yīng)距離剎車距離
正常酒后正常酒后
15m/s6m12m15m15m
A.駕駛員酒后反應(yīng)時(shí)間為1s
B.駕駛員酒后反應(yīng)時(shí)間比正常情況下多0.5s
C.汽車剎車時(shí),加速度大小為10m/s2
D.汽車剎車時(shí),加速度大小為7.5m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.圖示為測(cè)定未知電源電動(dòng)勢(shì)的原理圖,已知E1=2V,內(nèi)阻r1=0.2Ω,可變電阻R的最大值為9.8Ω,調(diào)節(jié)A點(diǎn)在R上的位置,當(dāng)R的值從左向右調(diào)動(dòng)到9Ω時(shí),電流表G中正好沒有電流通過,求被測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E2的值.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

14.如圖所示,汽缸開口向上放在地面上,活塞質(zhì)量m1=1kg,活塞截面積為S=5×10-4m2,卸內(nèi)封閉氣體體積為V0,大氣壓強(qiáng)P0=1.0×105Pa,細(xì)線跨過光滑滑輪一端與活塞相連.另一端連接質(zhì)量m2=2kg的物體,系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).
(1)求出此時(shí)汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng);
(2)若將細(xì)繩剪斷,假定封閉氣體溫度保持不變,求穩(wěn)定后封閉氣體的體積.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,粗糙木板的一端固定在轉(zhuǎn)軸O上,另一端固定有定滑輪,物塊A置于木板上,通過輕彈簧、繞過定滑輪的細(xì)繩與物塊B相連,細(xì)繩與木板上表面平行.物塊A的質(zhì)量為M,物塊B的質(zhì)量為m,且M=2m,已知物塊A與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,且最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等,初始時(shí)刻木板水平,系統(tǒng)處于靜止,當(dāng)木板繞轉(zhuǎn)軸O在豎直面內(nèi)逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),直到物塊A恰好要下滑的過程中,下列說法不正確的是( 。
A.彈簧的長(zhǎng)度保持不變
B.物塊A與木板間的摩擦力逐漸增大
C.物塊A對(duì)木板的壓力逐漸減小
D.當(dāng)物塊A恰好要下滑時(shí),木板與水平面間的夾角為53°

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.一個(gè)處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子,當(dāng)它自發(fā)躍遷到較低能級(jí)時(shí)(  )
A.總共發(fā)出六種頻率不同的光子
B.從n=4躍遷到n=3時(shí),發(fā)出的光子的波長(zhǎng)最小
C.從n=4直接躍遷到n=2時(shí),發(fā)出可見光的光子
D.從n=4直接躍遷到n=1時(shí),發(fā)出的光子的波長(zhǎng)最長(zhǎng)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.如圖所示,單匝正方形金屬線框abcd一半處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T的水平有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(圖中虛線OO′的左側(cè)有垂直于紙面向里的磁場(chǎng)).線框在外力作用下恰好繞與其中心線重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸OO′以角速度ω=100rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng).線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中在ab、cd邊的中點(diǎn)P、Q連接右側(cè)電路將電流輸送給小燈泡.線圈邊長(zhǎng)L=50cm,總電阻r=8Ω,燈泡電阻R=4Ω,不計(jì)P、Q的接觸電阻及導(dǎo)線電阻.求:

(1)從圖示位置開始計(jì)時(shí),線圈轉(zhuǎn)過90°的過程中穿過線圈的磁通量的變化量;
(2)在線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中電壓表的示數(shù);
(3)把小燈泡換成如圖乙所示的裝置,平行金屬板的上下極板分別接入電路,極板長(zhǎng)為l,板間距為d,距離極板右端為D的位置安放一豎直擋板,已知l=d=D=2cm,從金屬板正中間可以連續(xù)不斷地射入速度為v0=2×106m/s的電子,電子的比荷為1.76×1011C/kg,忽略電子的重力,電子通過極板的時(shí)間極短,可認(rèn)為此過程中極板間電壓不變.求多長(zhǎng)的擋板能擋住從極板右端射出的所有電子.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形單匝線圈abcd,電阻r,外電路的電阻為R,a、b的中點(diǎn)和cd的中點(diǎn)的連線OO′恰好位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界線上,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,若線圈從圖示位置開始,以角速度ω繞軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則以下判斷正確的是(  )
A.圖示位置線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大為Em=BL2ω
B.閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=$\frac{1}{2}$BL2ωcosωt
C.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q=$\frac{π{B}^{2}ω{L}^{4}R}{4(R+r)^{2}}$
D.線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過180°的過程中,流過電阻R的電荷量為q=$\frac{2B{L}^{2}}{R+r}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示為嫦娥三號(hào)飛天、登月軌跡示意圖,下列說法正確的是( 。
A.嫦娥三號(hào)繞環(huán)月圓軌道和繞環(huán)月橢圓軌道運(yùn)行時(shí),在軌道相切點(diǎn)速度相同
B.嫦娥三號(hào)繞環(huán)月圓軌道和繞環(huán)月橢圓軌道運(yùn)行時(shí),在軌道相切點(diǎn)加速度相同
C.嫦娥三號(hào)繞環(huán)月橢圓軌道運(yùn)行時(shí),在近月點(diǎn)和遠(yuǎn)月點(diǎn)的運(yùn)行速度不同,具有的機(jī)械能也不同
D.由于嫦娥三號(hào)被直接送入地月轉(zhuǎn)移軌道,所以發(fā)射速度必須達(dá)到第二宇宙速度

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