16.如圖所示,甲乙兩圖中左側(cè)斜面完全相同,右側(cè)軌道不同,除去底部一小段圓弧,甲圖中的軌道是個(gè)半圓形軌道,其直徑等于h;乙圖中的軌道是一個(gè)內(nèi)徑略大于小球直徑的半圓形管道,管的高度等于h.可看成質(zhì)點(diǎn)的小球從同一高度h處由靜止釋放,如果不計(jì)摩擦力和拐彎處的能量損失,小球進(jìn)入右側(cè)軌道后,下列描述正確的是( 。
A.球在兩種軌道中都能到達(dá)右側(cè)最高點(diǎn)
B.球在甲軌道中能到達(dá)右側(cè)最髙點(diǎn),且到達(dá)最高點(diǎn)對(duì)軌道壓力為零
C.球在乙軌道中能到達(dá)右側(cè)最高點(diǎn),且到達(dá)最高點(diǎn)對(duì)軌道壓力為零
D.球在乙軌道中能到達(dá)右側(cè)最高點(diǎn),且到達(dá)最高點(diǎn)對(duì)軌道壓力大小等于小球重力

分析 小球在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中機(jī)械能守恒,根據(jù)機(jī)械能守恒定律,以及到達(dá)最高點(diǎn)的臨界速度判斷小球能否到達(dá)兩軌道的最高點(diǎn).

解答 解:甲圖屬于輕繩模型,在最高點(diǎn)的臨界條件是:mg=$\frac{{v}_{min}^{2}}{R}$,解得:vmin=$\sqrt{gR}$;乙圖屬于輕桿模型,在最高點(diǎn)的最小速度為:vmin=0.
甲乙兩圖中,不計(jì)摩擦力和拐彎處的能量損失,機(jī)械能守恒.而甲圖,假設(shè)能運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn),根據(jù)機(jī)械能守恒定律,則到最高點(diǎn)時(shí)的速度等于零,小于臨界速度,所以球在甲圖軌道中不能到最高點(diǎn);
根據(jù)機(jī)械能守恒定律,球在乙圖軌道中能到最高點(diǎn),此時(shí)速度等于零,到達(dá)最高點(diǎn)對(duì)軌道壓力大小等于小球重力,故ABC錯(cuò)誤,D正確.
故選:D.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握機(jī)械能守恒定律和圓周運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)的臨界速度,判斷小球在最高點(diǎn)的速度是否為零,可以通過(guò)推理進(jìn)行定性分析,不必列式.

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:實(shí)驗(yàn)題

6.2003年10月15日9時(shí)整,中國(guó)第一艘載人飛船“神舟五號(hào)”由“長(zhǎng)征2號(hào)F”運(yùn)載火箭從甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,10分鐘后,成功進(jìn)入預(yù)定軌道,中國(guó)首位航天員楊利偉,帶著中國(guó)人的千年企盼夢(mèng)圓浩瀚太空,中國(guó)成為世界上第三個(gè)能夠獨(dú)立開展載人航天活動(dòng)的國(guó)家.
(1)火箭在加速上升過(guò)程中宇航員處于超重(選填“超重”或“失重”)狀態(tài).由于地球在自西向東不停地自轉(zhuǎn),為節(jié)省燃料,火箭在升空后,應(yīng)向偏東(選填“偏東”、“偏西”)方向飛行.
(2)2013年12月“嫦娥三號(hào)”成功登月,已知月球表面沒(méi)有空氣,沒(méi)有磁場(chǎng),引力為地球的$\frac{1}{6}$,假如登上月球,你能夠B(填代號(hào))
A.用指南針判斷方向
B.輕易躍過(guò)3米高度
C.乘坐熱氣球探險(xiǎn)
D.做托里拆利實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)內(nèi)外水銀面高度差為76cm.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.如圖所示,質(zhì)量為m的物體,在水平方向成θ角的恒力F作用下,沿水平面由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.當(dāng)物體的位移為S時(shí),則( 。
A.推力F做的功為FSsinθ
B.摩擦力做的功為-μmgS
C.合外力對(duì)物體做功為(Fcosθ-μmg-μFsinθ)S
D.物體動(dòng)能變化量為(Fcosθ-μmg)S

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

4.圖示為某游樂(lè)場(chǎng)過(guò)山車軌道示意圖,斜面軌道末端與一個(gè)半徑為R的豎直圓形軌道相切.質(zhì)量為m的過(guò)山車,由靜止開始沿斜面軌道上的A點(diǎn)下滑,不計(jì)一切阻力,求:
(1)過(guò)山車恰好通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)B的臨界速度多大?
(2)要使過(guò)山車能安全通過(guò)圓形軌道,A點(diǎn)至少為多高?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

11.一滑塊在水平地面上沿直線滑行,t=0時(shí)其速度為2.0m/s,從此刻開始在滑塊運(yùn)動(dòng)方向上再施加一水平拉力F,力F和滑塊的速度v隨時(shí)間t的變化規(guī)律分別如圖甲和乙所示,設(shè)在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi),力F對(duì)滑塊做功的平均功率分別為P1、P2、P3,則(  )
A.P1>P2>P3B.P1=P2<P3
C.0~2s內(nèi),力F對(duì)滑塊做功為4JD.0~2s內(nèi),摩擦力對(duì)滑塊做功為4J

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

1.如圖,可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A、B用不可伸長(zhǎng)的細(xì)軟輕線連接,跨過(guò)固定在地面上半徑為R有光滑圓柱,A的質(zhì)量為B的3倍,當(dāng)B位于地面時(shí),A恰與圓柱軸心等高.將A由靜止釋放,B上升的最大高度是1.5R.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.導(dǎo)體A帶正電,B和C為原本不帶電的導(dǎo)體.現(xiàn)在將BC相接觸后放在A的附近,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.B上感應(yīng)出負(fù)電荷,C上感應(yīng)出不等量的正電荷
B.B的電勢(shì)低于C的電勢(shì)
C.若將A靠近BC,則BC內(nèi)部感應(yīng)電場(chǎng)相應(yīng)增強(qiáng),但BC內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)始終為零
D.用手碰一下C然后移開A,再把BC分開,則B帶負(fù)電,C不帶電

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

5.在“探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,單擺懸掛方式有甲、乙兩種情景,其中合理的是乙.實(shí)驗(yàn)中改變擺長(zhǎng)L,測(cè)出周期T的相關(guān)數(shù)據(jù),作出L-T2圖象,如圖丙所示.請(qǐng)利用圖象求得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.86m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

13.質(zhì)量為m=2×103kg的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率P=80kW.汽車在平直的路面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力為其重力的0.1倍.取g=10m/s2,求
(1)汽車以額定功率在平直路的面上行駛能達(dá)到的最大速度vm
( 2 ) 若汽車由靜止開始保持功率P=60kW啟動(dòng),汽車速度為10m/s時(shí)的加速度大。
(3)若汽車由靜止開始以a=1m/s2的加速度勻加速啟動(dòng),求汽車勻加速運(yùn)動(dòng)能達(dá)到的最大位移.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案