【題目】如圖所示,放于豎直面內(nèi)的光滑金屬細(xì)圓環(huán)半徑為R,質(zhì)量為m的帶孔小球穿于環(huán)上,同時(shí)有一長為R的細(xì)繩一端系于球上,另一端系于圓環(huán)最低點(diǎn),繩的最大拉力為2mg。當(dāng)圓環(huán)以角速度ω繞豎直直徑轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),發(fā)現(xiàn)小球受三個(gè)力作用。則ω可能為(

A. B. C. D.

【答案】B

【解析】

試題分析:因?yàn)閳A環(huán)光滑,所以這三個(gè)力肯定是重力、環(huán)對球的彈力、繩子的拉力,細(xì)繩要產(chǎn)生拉力,繩要處于拉升狀態(tài),根據(jù)幾何關(guān)系可知,此時(shí)細(xì)繩與豎直方向的夾角為60°,當(dāng)圓環(huán)旋轉(zhuǎn)時(shí),小球繞豎直軸做圓周運(yùn)動(dòng),向心力由三個(gè)力在水平方向的合力提供,其大小為:F=mω2r,根據(jù)幾何關(guān)系,其中r=Rsin60°一定,所以當(dāng)角速度越大時(shí),所需要的向心力越大,繩子拉力越大,所以對應(yīng)的臨界條件是小球在此位置剛好不受拉力,此時(shí)角速度最小,需要的向心力最小,

對小球進(jìn)行受力分析得:Fmin=2mgsin60°,即2mgsin60°=mωmin2Rsin60°解得:,

當(dāng)繩子拉力達(dá)到2mg時(shí),此時(shí)角速度最大,對小球進(jìn)行受力分析得:

豎直方向:Nsin30°-(2mg)sin30°-mg=0

水平方向:Ncos30°+(2mg)sin30°=m(Rsin60°)

解得:

故ACD錯(cuò)誤,B正確;故選:B.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖軌道是由一直軌道和一半圓軌道組成,一個(gè)小滑塊從距軌道最低點(diǎn)BhA處由靜止開始運(yùn)動(dòng),滑塊質(zhì)量為m,不計(jì)一切摩擦.則(

A. 若滑塊能通過圓軌道最高點(diǎn)Dh最小為2.5R

B. h=2R,當(dāng)滑塊到達(dá)與圓心等高的C點(diǎn)時(shí),對軌道的壓力為3mg

C. h=2R,滑塊會(huì)從C、D之間的某個(gè)位置離開圓軌道做斜拋運(yùn)動(dòng)

D. 若要使滑塊能返回到A點(diǎn),則h≤R

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】所受重力G1=8N的砝碼懸掛在繩PAPB的結(jié)點(diǎn)上.PA偏離豎直方向37°角,PB在水平方向,且連在所受重力為G2=100N的木塊上,木塊靜止于傾角為37°的斜面上,如圖所示.試求:

(1)繩PB的拉力;

(2)木塊與斜面間的摩擦力、彈力.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某載人飛船動(dòng)行的軌道示意圖如圖所示,飛船先沿橢圓軌道支行,近地點(diǎn)為,遠(yuǎn)地點(diǎn)為.當(dāng)飛船經(jīng)過點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火加速,使飛船由橢圓軌道轉(zhuǎn)移到圓軌道上運(yùn)行,在圓軌道上飛船運(yùn)行周期約為.關(guān)于飛船的運(yùn)行過程,下列說法中正確的是(

A. 飛船在軌道和軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能相等

B. 飛船在軌道上運(yùn)行經(jīng)過點(diǎn)的速度小于經(jīng)過點(diǎn)的速度

C. 軌道的半徑小于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑

D. 飛船在軌道上運(yùn)行經(jīng)過點(diǎn)的加速度等于在軌道上運(yùn)行經(jīng)過點(diǎn)的加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法中,正確的是

A.質(zhì)點(diǎn)就是體積很小的有質(zhì)量的一點(diǎn)

B.籃球賽上裁判看運(yùn)動(dòng)員是否犯規(guī),可以把運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)

C.研究一輛火車通過羅湖橋所需時(shí)間,可以把火車看成質(zhì)點(diǎn)

D.質(zhì)點(diǎn)是理想化的物理模型,它實(shí)際上是不存在的

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,甲、乙兩物體用壓縮的輕質(zhì)彈簧連接靜置于傾角為θ的粗糙斜面體上。斜面體始終保持靜止,則下列判斷正確的是(
A.物體甲所受的摩擦力可能為零
B.物體甲一定受到四個(gè)力作用
C.物體乙所受的摩擦力可能為零
D.水平面對斜面體有摩擦力作用

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在勻強(qiáng)磁場中放有平行銅導(dǎo)軌,它與大導(dǎo)線圈M相連接,要使小導(dǎo)線圈N獲得順時(shí)針方向的感應(yīng)電流,則放在導(dǎo)軌中的裸金屬棒ab的運(yùn)動(dòng)情況是(兩導(dǎo)線圈共面位置)( )

A.向右勻速運(yùn)動(dòng) B.向左加速運(yùn)動(dòng)

C.向右減速運(yùn)動(dòng) D.向右加速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑金屬球的重力G=40N.它的左側(cè)緊靠豎直的墻壁,右側(cè)置于傾角θ=37°的斜面體上。已知斜面體處于水平地面上保持靜止?fàn)顟B(tài),sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

(1)墻壁對金屬球的彈力大;
(2)水平地面對斜面體的摩擦力的大小和方向

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】將平行板電容器兩極板之間的距離、電壓、電場強(qiáng)度大小和極板所帶的電荷量分別用d、U、E和Q表示.下列說法正確的是( )

A.保持U不變,將d變?yōu)樵瓉淼膬杀叮瑒tE變?yōu)樵瓉淼囊话?/span>

B.保持E不變,將d變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒tU變?yōu)樵瓉淼膬杀?/span>

C.保持d不變,將Q變?yōu)樵瓉淼膬杀,則U變?yōu)樵瓉淼囊话?/span>

D.保持d不變,將Q變?yōu)樵瓉淼囊话,則E變?yōu)樵瓉淼囊话?/span>

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