豎直平面內(nèi)光滑圓軌道外側(cè),一小球以某一水平速度v0從A點(diǎn)出發(fā)沿圓軌道運(yùn)動(dòng),至B點(diǎn)時(shí)脫離軌道,最終落在水平面上的C點(diǎn),不計(jì)空氣阻力.下列說(shuō)法中不正確的是


  1. A.
    在B點(diǎn)時(shí),小球?qū)A軌道的壓力為零
  2. B.
    B到C過(guò)程,小球做勻變速運(yùn)動(dòng)
  3. C.
    在A點(diǎn)時(shí),小球?qū)A軌道壓力大于其重力
  4. D.
    A到B過(guò)程,小球水平方向的加速度先增加后減小
C
分析:小球在豎直圓軌道內(nèi)做變速圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)其與軌道間有相互作用時(shí),沿著軌道運(yùn)動(dòng),否則將脫離軌道,至于水平方向的加速度的變化和離開(kāi)軌道后的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)利用牛頓第二定律即牛頓第二定律的獨(dú)立性解決即可
解答:A、小球在B點(diǎn)恰好脫離軌道,則小球與軌道間恰好無(wú)相互作用力,故A正確
B、從B到C過(guò)程,小球只受重力作用,做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故B正確
C、在A點(diǎn),小球具有豎直向下的向心加速度,此瞬間處于失重狀態(tài),對(duì)軌道的壓力小于其重力,故C錯(cuò)誤
D、小球在A點(diǎn)時(shí)合力沿豎直方向,在B點(diǎn)時(shí)合力也沿豎直方向,但在中間過(guò)程某點(diǎn)支持力卻有水平向右的分力,所以小球水平方向的加速度必定先增加后減小,故D正確
本題選不正確的,故選C
點(diǎn)評(píng):考綱規(guī)定中學(xué)階段豎直軌道的圓周運(yùn)動(dòng)只考察最高點(diǎn)及最低點(diǎn),故本題的出現(xiàn)給做題者以耳目一新的感覺(jué),同時(shí)也帶來(lái)了一定的難度,其實(shí)針對(duì)不同的位置和過(guò)程分別利用牛頓第二定律就行了,但要考慮牛頓第二定律的獨(dú)立性
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,水平絕緣光滑軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的圓弧形v絕緣光滑軌道BCD平滑連接,圓弧形軌道的半徑R=0.30m.軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0×107 N/C.現(xiàn)有一電荷量q=-4.0×10-7C,質(zhì)量m=0.30kg的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn)),在水平軌道上的P點(diǎn)以某一水平初速度v0向右運(yùn)動(dòng),若帶電體恰好可以沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn),并在離開(kāi)D點(diǎn)后,落回到水平面上的P點(diǎn).,已知OD與OC的夾角θ=37°,求:
(1)P、B兩點(diǎn)間的距離x;
(2)帶電體經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;
(3)小球的初速度v0的值.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,一個(gè)四分之三內(nèi)壁光滑的圓弧軌道ABC,放置在豎直平面內(nèi),圓弧軌道半徑為R,在A點(diǎn)與水平桌面AD相接,桌面與圓心O等高.MN是放在水平桌面上長(zhǎng)為R、厚度不計(jì)的墊子(小球落在上面不反彈),左端M正好位于A點(diǎn).將一個(gè)質(zhì)量為m的小球從A處正上方P點(diǎn)由靜止釋放,從A點(diǎn)沿切線(xiàn)進(jìn)入圓弧形軌道.不考慮空氣阻力.
(1)欲使小球沿軌道通過(guò)C點(diǎn)后落到N點(diǎn),P點(diǎn)距水平桌面AD的高度是多少?落到N點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向的夾角θ多大?
(2)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明,小球沿圓弧軌道離開(kāi)C點(diǎn)后能否再?gòu)腁點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?合肥一模)如圖所示,光滑半圓形軌道處于豎直平面內(nèi),半圓軌道與光滑的水平地面相切于半圓的端點(diǎn)A.一質(zhì)量為m的小球在水平地面上的C點(diǎn)受水平向左的恒力F由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)撤去恒力F,小球沿豎直半圓軌道運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)B點(diǎn),最后又落在水平地面上的D點(diǎn)(圖中未畫(huà)出).已知A、C間的距離為L(zhǎng),重力加速度為g.
(1)若軌道半徑為R,求小球到達(dá)圓軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FN;
(2)為使小球能運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)B,求軌道半徑的最大值Rm
(3)軌道半徑R多大時(shí),小球在水平地面上的落點(diǎn)D到A點(diǎn)的距離最大?最大距離xm是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,半徑為R的光滑半圓環(huán)軌道與高為10R的光滑斜軌道放在同一豎直平面內(nèi),兩軌道之間由一條光滑水平軌道CD相連,水平軌道與斜軌道間有一段圓弧過(guò)渡.在水平軌道上,輕質(zhì)彈簧被a、b兩小球擠壓,處于靜止?fàn)顟B(tài).同時(shí)釋放兩個(gè)小球,a球恰好能通過(guò)圓環(huán)軌道最高點(diǎn)A,b球恰好能到達(dá)斜軌道的最高點(diǎn)B.已知a球質(zhì)量為m,重力加速度為g.求:
(1)a球釋放時(shí)的速度大。
(2)b球釋放時(shí)的速度大。
(3)釋放小球前彈簧的彈性勢(shì)能.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,半徑為R的光滑半圓環(huán)軌道與高為8R的傾角為53°的粗糙斜面固定在同一豎直平面內(nèi),兩軌道之間由一條光滑水平軌道CD相連,水平軌道與斜面間有一段圓弧過(guò)渡.在水平軌道上,輕質(zhì)彈簧被小球a和滑塊b擠壓,處于靜止?fàn)顟B(tài).同時(shí)釋放兩物體,a球恰好能通過(guò)圓環(huán)軌道最高點(diǎn)A,b物塊恰好能到達(dá)斜面的最高點(diǎn)B.已知a球質(zhì)量為m,b滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
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,重力加速度為g,sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:
(1)a球釋放時(shí)的速度大。
(2)b球釋放時(shí)的速度大。
(3)釋放小球前彈簧的彈性勢(shì)能.

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