16．一內(nèi)壁光滑的細(xì)導(dǎo)管彎成圓周軌道豎直放置，其質(zhì)量為2m．質(zhì)量為m的小球在管內(nèi)滾動(dòng)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)．導(dǎo)管對(duì)地面的壓力剛好為零．已知軌道半徑為R．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間．求：
（1）此時(shí)小球的速度v多大？
（2）當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到軌道的最低點(diǎn)時(shí)速度Vt=$\sqrt{7gR}$，導(dǎo)管對(duì)地面的壓力多大？

分析 （1）抓住小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)．導(dǎo)管對(duì)地面的壓力剛好為零，求出小球?qū)?dǎo)管的作用力，再隔離對(duì)小球分析，結(jié)合牛頓第二定律求出小球的速度．
（2）當(dāng)小球在最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律求出支持力，從而得出小球?qū)?dǎo)軌的壓力，得出導(dǎo)管對(duì)地面的壓力．

解答 解：（1）當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)．導(dǎo)管對(duì)地面的壓力剛好為零，可知小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)導(dǎo)管的彈力大小F=2mg，方向向上，
對(duì)小球分析，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)+mg=$m\frac{{v}^{2}}{R}$，
解得v=$\sqrt{3gR}$．
（2）在最低點(diǎn)，對(duì)小球，根據(jù)牛頓第二定律得，N-mg=m$\frac{{{v}_{t}}^{2}}{R}$，解得N=8mg，
則小球?qū)?dǎo)管的作用力大小為8mg，方向向下，
所以導(dǎo)管對(duì)地面的壓力FN=2mg+8mg=10mg．
答：（1）此時(shí)小球的速度為$\sqrt{3gR}$；
（2）導(dǎo)管對(duì)地面的壓力為10mg．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了牛頓第二定律和共點(diǎn)力平衡的綜合運(yùn)用，解決本題的關(guān)鍵知道小球在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)向心力的來(lái)源，通過(guò)牛頓第二定律進(jìn)行求解．

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：計(jì)算題

16．如圖所示，長(zhǎng)L=0.4m的水平軌道BC左端與固定的光滑豎直圓軌道相切于B點(diǎn)，圓弧軌道的半徑R=0.45m，BC右端與一傾角θ=30°的光滑固定斜面在C點(diǎn)平滑連接，斜面頂端固定一輕質(zhì)彈簧．一質(zhì)量m=2kg的滑塊從圓弧軌道的頂端A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)水平軌道后滑上斜面并壓縮彈簧，第一次將彈簧壓縮至D點(diǎn)時(shí)滑塊速度減為0，此時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能EP=1.4J，已知滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g=10m/s2 ．求：
（1）滑塊第一次經(jīng)過(guò)圓軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大��；
（2）光滑斜面軌道上CD的長(zhǎng)度；
（3）滑塊在BC上停止運(yùn)動(dòng)時(shí)距C點(diǎn)的距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

17．關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．勻速圓周運(yùn)動(dòng)就是勻速運(yùn)動(dòng)B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度為零
C．勻速圓周運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)D．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

4．如圖所示，處于豎直平面內(nèi)的平行光滑導(dǎo)軌置于足夠長(zhǎng)的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1.0T，質(zhì)量M=0.1kg的金屬桿ab垂直于導(dǎo)軌平面，在外力作用下以恒定的速度v沿導(dǎo)軌向左勻速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌寬度L=$\frac{1}{3}$m，電阻R1=R3=2Ω，R2=1Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，平行板電容器水平放置，板間距離d=10mm，內(nèi)有一質(zhì)量m=5×10-2kg，電量q=5×10-3C的小球．在開關(guān)S1閉合，S2斷開時(shí)微粒處于靜止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)S1、S2都閉合后微粒以a=$\frac{5}{9}$g的加速度勻加速向下運(yùn)動(dòng)（g=10m/s2）．求：
（1）金屬桿的電阻r和運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E；
（2）S1、S2都閉合后某時(shí)刻撤去外力，同時(shí)斷開S1、S2，從此刻到金屬桿停下，金屬桿產(chǎn)生的熱量Qab及通過(guò)金屬桿的電荷量q．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

11．如圖所示，光滑絕緣的水平面上M、N兩點(diǎn)各放一帶電荷量分別為+q和+2q的完全相同的剛性金屬球A和B，給A和B以大小相等的初動(dòng)能E0（此時(shí)初動(dòng)量的大小均為p0），使其相向運(yùn)動(dòng)一段距離后發(fā)生彈性正碰，碰后返回M、N兩點(diǎn)的動(dòng)能分別為E1和E2，動(dòng)量的大小分別為p1和p2，則（　�。�
A．E1=E2=E0，p1=p2=p0B．E1=E2＞E0，p1=p2＞p0
C．碰撞發(fā)生在MN連線的中點(diǎn)D．碰撞發(fā)生在MN連線中點(diǎn)的左側(cè)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

1．如圖所示，水平傳送帶沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，速度v=6m/s．質(zhì)量m=5kg的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）無(wú)初速放置于左端A處的同時(shí)，用水平向右恒力F=20N拉物體，當(dāng)物體與傳送帶達(dá)到共同速度時(shí)撤去力F．若物體與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，傳送帶足夠長(zhǎng)，g取10m/s2．求物體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中：
（1）恒力F做的功；
（2）摩擦力對(duì)傳送帶做的功．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

8．如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于圓面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．A、C、D三點(diǎn)在圓上，O為圓心，且AD=AC=$\sqrt{3}$AO．帶電粒子a從A點(diǎn)沿AO方向射入磁場(chǎng)，從D點(diǎn)離開磁場(chǎng)區(qū)域；帶電粒子b從A點(diǎn)沿AO方向射入磁場(chǎng)，從C點(diǎn)離開磁場(chǎng)區(qū)域．已知粒子a的質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0），粒子a、b帶等量異種電荷，且粒子b從A點(diǎn)射入磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能是粒子a從A點(diǎn)射入磁場(chǎng)時(shí)動(dòng)能的2倍，不計(jì)粒子重力，求：
（1）粒子b的質(zhì)量；
（2）粒子b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

5．我國(guó)正在研制航母艦載機(jī)使用的電磁彈射器．艦載機(jī)總質(zhì)量為3.0×104kg，設(shè)起飛過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)的推力恒為1.0×105N；彈射器有效作用長(zhǎng)度為100m，推力恒定．要求艦載機(jī)在水平彈射結(jié)束時(shí)速度達(dá)到80m/s．已知彈射過(guò)程中艦載機(jī)所受總推力為彈射器和發(fā)動(dòng)機(jī)推力之和，假設(shè)所受阻力為總推力的20%，則（　�。�
A．彈射器的推力大小為1.1×106N
B．彈射器對(duì)艦載機(jī)所做的功為1.1×108J
C．彈射器對(duì)艦載機(jī)做功的平均功率為8.8×107W
D．艦載機(jī)在彈射過(guò)程中的加速度大小為32m/s2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

6．一質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)，則在這段時(shí)間內(nèi)（　�。�
A．速度一定在不斷地改變，加速度可以不變
B．速度一定在不斷地改變，加速度也一定在不斷地改變
C．速度一定在不斷地改變，加速度也可以在不斷地改變
D．速度可以不變，加速度也一定在不斷地改變

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