9.如圖所示,光滑的小圓弧軌道半徑為r,光滑的大圓弧軌道半徑為4r,小球質(zhì)量為m(可視為質(zhì)點(diǎn)),小圓弧與大圓弧的圓心O1、O2在同一豎線上,兩圓弧的最低點(diǎn)重合,兩圓弧軌道固定在同一豎直平面內(nèi).小球從大圓弧軌道上與O2等高處由靜止釋放,小球通過小圓弧軌道最高點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力的大小為( 。
A.2mgB.3mgC.4mgD.5mg

分析 根據(jù)動能定理求得到達(dá)最高點(diǎn)的速度,有牛頓第二定律求得作用力

解答 解:根據(jù)動能定理可知,$mg•2r=\frac{1}{2}m{v}^{2}$
在最高點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律可知${F}_{N}+mg=\frac{m{v}^{2}}{r}$
聯(lián)立解得FN=3mg,根據(jù)牛頓第三定律求得對軌道的壓力為3mg,故B正確
故選:B

點(diǎn)評 本題主要考查了動能定理和牛頓第二定律,關(guān)鍵是找出誰來提供物體做圓周運(yùn)動的向心力

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.如圖所示,水平地面AD上固定一半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道BPC,頂端C靜置一質(zhì)量為m1的絕緣小物塊甲,C點(diǎn)正上方O處用輕繩懸掛一質(zhì)量為m2、帶電量為+q的小物塊乙.現(xiàn)讓小物塊乙從圖示位置靜止釋放,小物塊乙到達(dá)C點(diǎn)時(shí)細(xì)線恰好被拉斷,并與物塊甲發(fā)生碰撞(碰撞前后乙電量不變),碰撞后物塊甲恰好對圓弧軌道無壓力,物塊乙沿圓弧軌道運(yùn)動至P點(diǎn)脫離軌道,脫離瞬間在空間加一勻強(qiáng)電場,使物塊乙沿直線運(yùn)動至水平地面并與物塊甲的落地點(diǎn)相同.已知α=60°,A、B、O三點(diǎn)在同一豎直線上,A為圓心,不考慮因空間電場的改變而帶來的其它影響,求:
(1)細(xì)線所能承受的最大壓力;
(2)所加電場強(qiáng)度的最小值及在此情況下物塊乙落在水平地面上時(shí)的動能.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖所示,在x軸的上方存在垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場.位于x軸的下方離子源C發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q的一束負(fù)離子,其初速度大小范圍0~$\sqrt{3}{v}_{0}$,這束離子經(jīng)電勢差U=$\frac{m{v}_{0}^{2}}{2q}$的電場加速后,從小孔O(坐標(biāo)原點(diǎn))垂直x軸并垂直磁場射入磁場區(qū)域,最后打到x軸上.在x軸上2a~3a區(qū)間水平固定放置一探測板(a=$\frac{m{v}_{0}}{q{B}_{0}}$),假設(shè)每秒射入磁場的離子總數(shù)為N0,打到x軸上的離子數(shù)均勻分布(離子重力不計(jì)).
(1)求離子束從小孔O射入磁場后打到x軸的區(qū)間;
(2)調(diào)整磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,可使速度最大的離子恰好打在探測板右端,求此時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1
(3)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B1不變,求每秒打在探測板上的離子數(shù)N;若打在板上的離子80%被吸收,20%被反向彈回,彈回速度大小為打板前速度大小的0.6倍,求探測板受到的作用力大。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.如圖所示,是馬戲團(tuán)中上演的飛車節(jié)目,在豎直平面內(nèi)有半徑為R的圓軌道.表演者騎著摩托車在圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動.已知人和摩托車的總質(zhì)量為m,人以v1=$\sqrt{2gR}$的速度過軌道最高點(diǎn)B,并以v2=$\sqrt{3}$v1的速度過最低點(diǎn)A.求:
(1)摩托車經(jīng)過最高點(diǎn)B的最小速度為多少?
(2)在A、B兩點(diǎn)軌道與摩托車之間的彈力各為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,勁度系數(shù)分別為K1和K2的兩根彈簧,K1>K2,質(zhì)量m1,m2的兩個(gè)小物塊,且m1>m2,現(xiàn)要求兩根彈簧的總長最短,則應(yīng)使( 。
A.K1在上,m1在上B.K1在上,m2在上C.K2在上,m1在上D.K2在上,m2在上

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖所示,兩根電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌間距離為L,上端接有電阻為R、額定功率為P的小燈泡,將質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬棒從圖不位置由靜止釋放,下落過程中金屬棒保持水平且與導(dǎo)軌接觸良好.自由下落一段距離后金屬棒進(jìn)入一個(gè)垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場,磁場寬度為h.金屬棒出磁場前小燈泡已能持續(xù)正常發(fā)光,下列說法正確的是( 。
A.小燈泡正常發(fā)光時(shí)消耗的功率等于安培力功率
B.小燈泡正常發(fā)光時(shí)消耗的功率等于重力功率與安培力功率之和
C.金屬桿勻速運(yùn)動的速度為$\frac{2P}{mg}$
D.整個(gè)過程中通過小燈泡的電量為$\frac{mgh}{{\sqrt{PR}}}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示金屬小球A和B固定在彎成直角的絕緣輕桿兩端,A球質(zhì)量為2m,不帶電,B球質(zhì)量為m,帶正電,電量為q.OA=2L,OB=L,輕桿可繞過O點(diǎn)且與紙面垂直的水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動,在過O點(diǎn)的豎直虛線右側(cè)區(qū)域存在著水平向左的勻強(qiáng)電場,此時(shí)輕桿處于靜止?fàn)顟B(tài),且OA與豎直方向夾角為37°.重力加速度為g.
(1)求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小E;
(2)若不改變場強(qiáng)大小,將方向變?yōu)樨Q直向上,則由圖示位置無初速釋放輕桿后,求A球剛進(jìn)入電場時(shí)的速度大小v.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖(a)為一研究電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,其中電流傳感器(電阻不計(jì))能將各時(shí)刻的電流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)通過數(shù)據(jù)采集器傳輸給計(jì)算機(jī),經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后在屏幕上同步顯示出I-t圖象.平行且足夠長的光滑金屬軌道的電阻忽略不計(jì),左側(cè)傾斜導(dǎo)軌平面與水平方向夾角θ=30°,與右側(cè)水平導(dǎo)軌平滑連接,軌道上端連接一阻值R=0.5Ω的定值電阻,金屬桿MN的電阻r=0.5Ω,質(zhì)量m=0.2kg,桿長L=1m跨接在兩導(dǎo)軌上.左側(cè)傾斜導(dǎo)軌區(qū)域加一垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場,右側(cè)水平導(dǎo)軌區(qū)域也加一垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B=1.0T,閉合開關(guān)S,讓金屬桿MN從圖示位置由靜止開始釋放,其始終與軌道垂直且接觸良好,此后計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出金屬桿在傾斜導(dǎo)軌上滑行過程中的I-t圖象,如圖(b)所示. ( g取10m/s2)
(1)求金屬桿MN在傾斜導(dǎo)軌上滑行的最大速率;
(2)根據(jù)計(jì)算機(jī)顯示出的I-t圖象可知,當(dāng)t=2s時(shí),I=0.8A,0-2s內(nèi)通過電阻R的電荷量為1.0C,求0-2s內(nèi)在電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)金屬桿MN在水平導(dǎo)軌上滑行的最大距離.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖甲所示的電路中,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10:1,A、V均為理想電表,R為光敏電阻(其阻值隨光強(qiáng)增大而減。,Ll和L2是兩個(gè)完全相同的燈泡.原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電壓u,下列說法正確的是( 。
A.電壓u的頻率為100HzB.電壓表V的示數(shù)為22V
C.當(dāng)光強(qiáng)增大時(shí),A示數(shù)變小D.當(dāng)Ll的燈絲燒斷后,V示數(shù)不變

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案