如圖所示,固定在豎直平面半徑為R的光滑圓環(huán),有質(zhì)量為m的小球在軌道內(nèi)側(cè)作圓周運(yùn)動(dòng),小球恰好能通過圓環(huán)的最高點(diǎn).已知重力加速度為g,則小球在運(yùn)動(dòng)過程( 。
分析:小球恰好能通過圓環(huán)的最高點(diǎn),軌道對(duì)小球沒有作用力,由重力提供向心力.根據(jù)機(jī)械守恒定律可求出小球通過最低點(diǎn)時(shí)球的線速度大。
解答:解:A、由題:小球恰好能通過圓環(huán)的最高點(diǎn),則在最高點(diǎn)時(shí),小球?qū)A環(huán)的壓力為零.故A錯(cuò)誤.
    B、小球恰好能通過圓環(huán)的最高點(diǎn)時(shí),由重力提供向心力.故B正確.
    C、設(shè)小球的質(zhì)量為m,經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)速度大小為V,則根據(jù)機(jī)械能守恒定律得
        mg?2R+
1
2
mv2
=
1
2
mV2

      又小球在最高點(diǎn)時(shí)  mg=m
v2
R

      聯(lián)立上式得  V=
5gR
   故C錯(cuò)誤.
    D、小球在圓環(huán)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)過程中只有重力做功,機(jī)械能守恒.故D正確.
故選BD
點(diǎn)評(píng):本題考查向心力與機(jī)械能守恒定律結(jié)合分析問題的能力.對(duì)于小球在光滑圓軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的臨界速度與細(xì)繩拴的小球模型相同為
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練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖所示,固定在豎直平面內(nèi)的光滑半圓形軌道與粗糙水平軌道在B點(diǎn)平滑連接,軌道半徑R=0.5m,一質(zhì)量m=0.2kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平軌道上的A點(diǎn),A與B相距L=10m,物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1.現(xiàn)用一水平恒力F向右推物塊,已知F=3N,當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)撤去該力,設(shè)C點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為x.在圓軌道的最高點(diǎn)D處安裝一壓力傳感器,當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)傳感器就會(huì)顯示相應(yīng)的讀數(shù)FN,壓力傳感器所能承受的最大壓力為90N,g取10m/s2,空氣阻力不計(jì).
(1)要使物塊能夠安全通過圓軌道的最高點(diǎn)D,求x的范圍;
(2)在滿足(1)問的情況下,在坐標(biāo)系中作出壓力傳感器的讀數(shù)FN與x的關(guān)系圖象.

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精英家教網(wǎng)如圖所示,固定在豎直平板且不可伸長(zhǎng)的絕緣輕繩栓一質(zhì)量為m、電量為q的小球(可視為點(diǎn)電荷),小球平衡時(shí)與固定在平板的點(diǎn)電荷Q的連線恰好水平.若小球的質(zhì)量變?yōu)?m時(shí),而其位置仍要保持不變,則小球的電量應(yīng)該變?yōu)?BR>( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示為固定在豎直平面內(nèi)的光滑軌道ABCD,其中ABC部分為半徑R=0.9m的半圓形軌道,CD部分為水平軌道.一個(gè)質(zhì)量m=1kg的小球沿水平方向進(jìn)入軌道,通過最高點(diǎn)A時(shí)對(duì)軌道的壓力為其重力的3倍.小球運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力忽略不精英家教網(wǎng)計(jì),g取10m/s2
(1)畫出小球在A點(diǎn)時(shí)的受力示意圖:
(2)求出小球在A點(diǎn)時(shí)的速度大小vA;
(3)求出小球經(jīng)過C點(diǎn)進(jìn)入半圓形軌道時(shí)對(duì)軌道的壓力NC

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,固定在豎直平面內(nèi)的半徑為R=0.5m的光滑圓環(huán)的最高點(diǎn)C處有一個(gè)光滑的小孔,一質(zhì)量為m=0.1kg的小球套在圓環(huán)上,一根細(xì)線的一端拴著這個(gè)小球,細(xì)線的另一端穿過小孔C,手拉細(xì)線使小球從A處沿圓環(huán)向上移動(dòng).在下列兩種情況下,當(dāng)小球通過B處,即∠COB=α=740時(shí),求這兩種情況下,細(xì)線對(duì)小球的拉力F的大小和圓環(huán)對(duì)小球的彈力FN的大小.(不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8;可能用到sinβ=2sin
β
2
cos
β
2
;cosβ=1-2(sin
β
2
)2
) 
(1)小球沿圓環(huán)極緩慢地移動(dòng);
(2)小球以線速度v=1m/s沿圓環(huán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).

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