如圖所示,豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上,半徑r=0.4m,在最低點(diǎn)處有一小球(其半徑遠(yuǎn)小于軌道半徑r),F(xiàn)給小球以水平向右的初速度v0,g取10m/s,如果要使小球運(yùn)動過程中不脫離圓軌道運(yùn)動, v0的大小滿足的條件可表示為(    )
A.v0≥0B.v0≥4m/sC.v0≥2m/sD.v0≤2m/s
CD

試題分析:當(dāng)小球以初速度v0沿圓環(huán)軌道運(yùn)動到水平位置,即上升r高度后,速度為零,則小球會沿軌道下滑下來,不會脫離軌道,此時根據(jù)機(jī)械能守恒可得,解得,所以當(dāng),D正確,
當(dāng)小球能做完整的圓周運(yùn)動,此時的臨界條件是小球在最高點(diǎn)的向心力只有重力充當(dāng),即,根據(jù)機(jī)械能守恒可得,解得,所以C正確,
點(diǎn)評:本題的關(guān)鍵是找出小球不脫離軌道的臨界條件,然后運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解題
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

在娛樂節(jié)目中,選手需借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺上,小明和小陽觀看后對此進(jìn)行了討論.如圖所示,他們將選手簡化為質(zhì)量m=60 kg的質(zhì)點(diǎn),選手抓住繩由靜止開始擺動,此時繩與豎直方向夾角α=53°,繩的懸掛點(diǎn)O距水面的高度為H=3 m.不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量,浮臺露出水面的高度不計,水足夠深.取重力加速度g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6.

(1)求選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時對繩拉力的大小F;
(2)若繩長l=2 m,選手?jǐn)[到最高點(diǎn)時松手落入水中.設(shè)水對選手的平均浮力f1=800 N,平均阻力f2=700 N,求選手落入水中的深度d.
(3)若選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時松手,小明認(rèn)為繩越長,在浮臺上的落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn);小陽卻認(rèn)為繩越短,落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn).請通過推算說明你的觀點(diǎn).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,輕彈簧的一端固定在豎直墻上,質(zhì)量為m的光滑弧形槽固定在光滑水平面上,弧形槽底端與水平面相切,一個質(zhì)量也為m的小物塊從槽高h處開始自由下滑,下列說法正確的是(     )
A.在下滑過程中,物塊的機(jī)械能守恒
B.物塊與彈簧碰撞后,彈簧的最大彈性勢能為mgh
C.物塊被彈簧反彈后,能回到槽高h
D.物塊對弧形槽底端的壓力大小為mg+mv2/h

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

使一小球沿半徑為R的圓形軌道從最低點(diǎn)上升,那么需給它最小速度為多大時,才能使它達(dá)到軌道的最高點(diǎn)?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,小球a被一根長為L=0.5m的可繞O軸自由轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)細(xì)桿固定在其端點(diǎn),同時又通過繩跨過光滑定滑輪與另一個質(zhì)量為m小球b相連,整個裝置平衡時桿和繩與豎直方向的夾角均為30°.若將小球a拉水平位置(桿呈水平狀態(tài))開始釋放,不計摩擦,豎直繩足夠長,求:

(1)小球a的質(zhì)量;
(2)當(dāng)桿轉(zhuǎn)動到豎直位置時,小球b的速度大。(結(jié)果可用根式表示)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖所示,內(nèi)半徑為R的光滑圓軌道豎直放置,長度比2R稍小的輕質(zhì)桿兩端各固定一個可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B,把輕桿水平放入圓形軌道內(nèi),若mA=2m、mB=m,重力加速度為g,現(xiàn)由靜止釋放兩球使其沿圓軌道內(nèi)壁滑動,當(dāng)輕桿到達(dá)豎直位置時,求:

(1)A、B兩球的速度大;
(2)A球?qū)壍赖膲毫Γ?/div>

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖所示,一傳送裝置可將貨物從樓下傳送到樓上,將貨物輕放在傳送帶A端,被加速到B端后貨物將沿著半徑R=0.4m的光滑圓軌道運(yùn)動經(jīng)C點(diǎn)到達(dá)樓上。圓軌道與傳送帶B點(diǎn)相切,其中OC為圓軌道的半徑且沿豎直方向,O點(diǎn)為圓軌道的圓心。已知傳送帶與貨物間的動摩擦因數(shù)μ=0.8,傳送帶與水平面夾角θ=37°。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,貨物可視為質(zhì)點(diǎn)。求:

(1)貨物在傳送帶上的加速度大小;
(2)傳送帶AB段 至少要多長?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,長為l的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球,另一端有固定轉(zhuǎn)軸O,桿可在豎直平面內(nèi)繞轉(zhuǎn)軸O無摩擦轉(zhuǎn)動.已知小球通過最低點(diǎn)Q時,速度大小為v = 2,則小球的運(yùn)動情況為(  )
A.小球不可能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)P
B.小球能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)P,但在P點(diǎn)不受輕桿對它的作用力
C.小球能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)P,且在P點(diǎn)受到輕桿對它向上的彈力
D.小球能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)P,且在P點(diǎn)受到輕桿對它向下的彈力

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一根長為l的不可伸長的輕繩,一端系一小球,另一端懸掛于O點(diǎn).將小球拉起使輕繩拉直并與豎直方向在60°角,如圖所示,在O點(diǎn)正下方有A?B?C三點(diǎn),并且有當(dāng)在A處釘釘子時,小球由靜止下擺,被釘子擋住后繼續(xù)擺動的最大高度為hA;當(dāng)在B處釘釘子時,小球由靜止下擺,被釘子擋住后繼續(xù)擺動的最大高度為hB;當(dāng)在C處釘釘子時,小球由靜止下擺,被釘子擋住后繼續(xù)擺動的最大高度hC,則小球擺動的最大高度hA?hB?hC之間的關(guān)系是(    )
A.hA=hB=hCB.hA>hB>hC
C.hA>hB=hCD.hA=hB>hC

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