如圖所示,長為a的輕質(zhì)細(xì)線,一端懸掛在O點(diǎn),另一端接一質(zhì)量為m的小球,組成一個(gè)能繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的振子,現(xiàn)有n個(gè)這樣的振子以相等的間隔b(b>2a)成一直線懸于光滑的平臺(tái)上,且懸點(diǎn)距臺(tái)面的高度均為a,今有一質(zhì)量為m的小球以水平速度v沿臺(tái)面射向振子,且與振子碰撞時(shí)無能量損失,為使每個(gè)振子被小球碰后都能在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)一周,則入射小球的速度不能小于(  )
A.
ag
B.2
ag
C.
5ag
D.
6ag

由于小球與振子碰撞無能量損失,每次小球與振子、振子與小球碰撞后均交換速度.振子完成完整圓周運(yùn)動(dòng)在最低點(diǎn)的最小速度應(yīng)為v0,則根據(jù)機(jī)械能守恒得:
1
2
m
v20
=mg?2a+
1
2
mv2
,
振子剛好到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),有:mg=m
v2
a
,
所以可解得:v0=
5ag

因此,只有入射小球的速度不小于 v0=
5ag
,就可使所有振子完成完整的圓周運(yùn)動(dòng).故C正確.
故選:C
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

大型拱橋的拱高為h,弧長為L,如圖所示,質(zhì)量為m的汽車在以不變的速率v由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中,以下說法正確的是( 。
A.由A到B的過程中,汽車的重力勢(shì)能不變,重力始終不做功
B.由A到B的過程中,汽車的重力勢(shì)能的增量為零,重力的總功等于零
C.汽車的重力勢(shì)能先增大后減小,總的變化量為零,重力先做正功,后做負(fù)功,總功為零
D.汽車的重力勢(shì)能先增大后減小,上坡時(shí)重力做負(fù)功,下坡時(shí)做正功,總功為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

質(zhì)量為m的物體(可看成質(zhì)點(diǎn))以某一速度沖上傾角為30°的固定斜面,其運(yùn)動(dòng)的加速度為
3
4
g,此物體在斜面上上升的最大高度為h,則在這個(gè)過程中物體重力勢(shì)能增加了______,機(jī)械能損失了______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m的小球沿光滑的斜面AB下滑,然后可以無能量損失地進(jìn)入光滑的圓形軌道BCD,小球從A點(diǎn)開始由靜止下滑,已知AC之間的豎直高度為h,圓軌道的半徑為R,重力加速度為g,則下列判斷正確的是( 。
A.若h=2R,則小球剛好能到達(dá)D點(diǎn)
B.小球從C點(diǎn)到D點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)為勻速圓周運(yùn)動(dòng)
C.若小球恰好能通過D點(diǎn),則小球到達(dá)C點(diǎn)的速率為
5gR
D.若小球到達(dá)D點(diǎn)的速率為
2gR
,小球?qū)點(diǎn)的壓力為2mg

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

下列說法正確的是( 。
A.重力勢(shì)能為零的物體,也可以對(duì)別的物體做功
B.處于平衡狀態(tài)的物體,動(dòng)能和機(jī)械能都保持不變
C.在彈性限度內(nèi),彈簧越長,彈性勢(shì)能越大
D.機(jī)械能具有相對(duì)性,數(shù)值有正負(fù),其正負(fù)表示機(jī)械能的多少

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

質(zhì)量為25㎏的小孩坐在秋千上,小孩離拴繩子的棟梁2.5m.如果秋千擺到最高點(diǎn)時(shí),繩子與豎直方向的夾角是60°,當(dāng)秋千板擺到最低點(diǎn)時(shí)(不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2),求:
(1)小孩的速度為多大?
(2)秋千板對(duì)小孩的壓力是多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,在水平地面上固定一傾角為θ的光滑絕緣斜面,斜面處于電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向沿斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端,整根彈簧處于自然狀態(tài).一質(zhì)量為m、帶電量為q(q>0)的滑塊從距離彈簧上端為s0處靜止釋放,滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中電量保持不變,設(shè)滑塊與彈簧接觸后粘在一起不分離且無沒有機(jī)械能損失,物體剛好返回到S0段中點(diǎn),彈簧始終處在彈性限度內(nèi),重力加速度大小為g.則(  )
A.滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時(shí)間為t1=
2ms0
qE+mgsinθ
B.滑塊運(yùn)動(dòng)過程中的最大動(dòng)能等于(mgsinθ+qE)[(mgsinθ/k)+s0]
C.彈簧的最大彈性勢(shì)能為(mgsinθ+qE)s0
D.運(yùn)動(dòng)過程物體和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能和電勢(shì)能始終總和變小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖為翻滾過山車的模型.弧形軌道的下端與半徑為R的豎直圓軌道相接,使質(zhì)量為m的小球從離地面豎直高度為H的弧形軌道A端靜止?jié)L下,小球進(jìn)入軌道下端后沿圓軌道運(yùn)動(dòng).實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),只要H大于一定值,小球就可以順利通過圓軌道的最高點(diǎn)A.如果小球通過A點(diǎn)時(shí)的速度大小為v,不考慮摩擦等阻力,下列關(guān)系式正確的是( 。
A.mgh=
1
2
mv2
B.mg2R=
1
2
mv2
C.mgH=
1
2
mv2
D.mgH=
1
2
mv2+mg2R

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

蹦床運(yùn)動(dòng)是運(yùn)動(dòng)員從蹦床反彈起來后在空中表演技巧的運(yùn)動(dòng).當(dāng)運(yùn)動(dòng)員從最高處下降至最低處的過程中(不計(jì)空氣阻力),運(yùn)動(dòng)員( 。
A.動(dòng)能一直增大B.所受重力始終做正功
C.動(dòng)能一直減小D.重力勢(shì)能只轉(zhuǎn)變成動(dòng)能

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同步練習(xí)冊(cè)答案