9.質(zhì)量為 m 的小球沿半徑為 R 的光滑圓形軌道內(nèi)壁做圓周運動,若軌道位于豎直平面內(nèi),如圖所示,則以下說法正確的是(  )
A.小球通過軌道最高點的速率可以為零
B.小球在最高點對軌道的壓力可以為零
C.小球在最低點對軌道的壓力等于重力
D.小球通過軌道最高點的速率不可能小于$\sqrt{gR}$

分析 小球能沿光滑圓形軌道內(nèi)壁做圓周運動的條件是在最高點時速度不小于$\sqrt{gR}$,由此可判斷選項AB的正誤;當(dāng)小球在最高點的速度為$\sqrt{gR}$時,向心力等于重力,由此可判斷選項C的正誤;通過在最低點時對小球的受力分析得到的關(guān)系式N=mg+m$\frac{{v}^{2}}{R}$可判斷.

解答 解:A、小球恰好經(jīng)過最高點時,重力提供向心力,此時要求的最小速度為$\sqrt{gR}$,所以速度不能為零,也不能小于$\sqrt{gR}$,故A錯誤,D正確;
B、當(dāng)在最高點時的為$\sqrt{gR}$時,重力提供向心力,小球不受軌道的支持力作用,所以小球?qū)壍罌]有壓力作用.故B正確.
C、在最低點時,小球受重力和軌道向上的支持力,合力提供向心力,有N-mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,
得:N=mg+m$\frac{{v}^{2}}{R}$,在最低點時,速度不會為零,所以N一定會大于mg,由牛頓第三定律知,小球?qū)壍赖膲毫σ欢ù笥谥亓,故C錯誤.
故選:BD

點評 向心力是從力的作用效果來命名的,因為它產(chǎn)生指向圓心的加速度,所以稱它為向心力.它不是具有確定性質(zhì)的某種類型的力.相反,任何性質(zhì)的力都可以作為向心力.實際上它可是某種性質(zhì)的一個力,或某個力的分力,還可以是幾個不同性質(zhì)的力沿著半徑指向圓心的合外力.解答該類問題的關(guān)鍵是向心力的尋找,向心力的大小等于沿半徑方向上的所有力的合力.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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19.(1)螺旋測微器的讀數(shù)為0.885mm,
(2)游標卡尺的讀數(shù)是2.37cm.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.如圖,可視為質(zhì)點的小木塊放在靜止在光滑水平面的長木板右端,木板和木塊之間的接觸面是粗糙的,當(dāng)木板從靜止開始受水平向右的恒定拉力作用而運動時,小木塊相對于長木板向左滑動至左端,對此過程中下列判斷正確的是( 。
A.小木塊相對于水平面做向右的加速運動
B.滑動摩擦力對木板做負功
C.拉力做功即合外力的功小于兩物體動能增加的總和
D.兩物體所組成的系統(tǒng)摩擦生熱的量等于系統(tǒng)機械能的變化

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

17.如圖所示為一速度選擇器,內(nèi)有一磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向外的勻強磁場,一個質(zhì)子以速度v水平射人,為使粒子流經(jīng)磁場時不偏轉(zhuǎn)(不計重力),則磁場區(qū)域內(nèi)必須同時存在一個勻強電場,此電場必須是:大小E=vB,方向豎直向上(填“向上”或“向下”)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.關(guān)于功和能,下列說法正確的是( 。
A.功有正負,因此功是矢量
B.做功的過程就是能量變化的過程
C.能量的單位是焦耳,功的單位是瓦特
D.空中自由下落的物體,重力做正功,重力勢能增加

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.在長為0.3m的細繩一端系一質(zhì)量為0.1kg的小球,使其在光滑水平桌面上以3m/s的速度做勻速圓周運動.求:
(1)小球運動的角速度和向心加速度;
(2)此時細繩上所承受的拉力大。

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

1.某探究性學(xué)習(xí)小組欲探究光滑斜面上物體下滑的加速度與物體質(zhì)量及斜面傾角是否有關(guān).實驗室提供的器材有:A.表面光滑的長木板(長度為L);B.小車;C.質(zhì)量為m的鉤碼若干個;D.方木塊(備用于墊木板);E.米尺;F.秒表.
實驗過程:
第一步,在保持斜面傾角不變時,探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系.實驗中,通過向小車放入鉤碼來改變物體質(zhì)量,只要測出小車由斜面頂端滑至底端所用時間t,就可以由公式a=$\frac{2L}{t^2}$求出加速度a.
某同學(xué)記錄的數(shù)據(jù)如表所示:
質(zhì)量
時間
次數(shù)
MM+mM+2m
11.421.411.42
21.401.421.39
31.411.381.42
根據(jù)以上信息,我們發(fā)現(xiàn),在實驗誤差范圍內(nèi)質(zhì)量改變之后平均下滑時間不改變(填“改變”或“不改變”),經(jīng)過分析得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系為:無關(guān).
第二步,在物體質(zhì)量不變時,探究加速度與傾角的關(guān)系.實驗中通過改變方木塊墊放位置來調(diào)整長木板的傾角,由于沒有量角器,因此可以通過測量出木板頂端到水平面高度h,求出傾角α的正弦值sinα=h/L.
某同學(xué)記錄了高度和加速度的對應(yīng)值,并在坐標紙上建立適當(dāng)?shù)淖鴺溯S后描點作圖如圖,根據(jù)他所作的圖線,分析知:光滑斜面上物體下滑的加速度與傾角的正弦成正比,我們結(jié)合牛頓第二定律,還可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80 m/s2

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18.一臺洗衣機的額定電壓是220伏,在正常工作時通過的電流為4A,則這臺洗衣機在10秒內(nèi)電流所做的功為8800焦.

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19.如圖所示,兩塊平行金屬板M,N水平放置,兩板間距為a,充電后板間有勻強電場E,一個質(zhì)量為m,帶電量為e的質(zhì)子在M板附近由靜止釋放,則質(zhì)子到達N板時速度有多大?(不計重力)

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