如圖所示，質(zhì)量為m的物體靜止在光滑圓軌道的最低點A．現(xiàn)對m施加一大小不變、方向始終沿圓軌道切線方向的力，使物體沿圓周軌道運動
1
4
圓周到達B點，在B點時立即撤去外力F．若要使物體在豎直圓弧軌道內(nèi)側(cè)能夠通過最高點作完整的圓周運動，問所施的外力F至少要多大？
在最高點，根據(jù)牛頓第二定律得：mg=m
v2
R

解得：v=
gR

從A到最高點運用動能定理得：
F?
1
4
×2πR-mg?2R=
1
2
mv2-0
解得：F=
5
π
mg
答：所施的外力F至少為
5
π
mg．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

細桿的一端與一小球相連如圖所示，細桿可繞O點在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動．現(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運動，圖中a、b分別表示小球軌道的最低點和最高點．則桿對小球的作用力可能是（　�。�
A．a(chǎn)處為拉力，b處為拉力B．a(chǎn)處為拉力，b處為推力
C．a(chǎn)處為推力，b處為拉力D．a(chǎn)處為推力，b處為推力

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的光滑圓環(huán)軌道，一質(zhì)量為m的小球穿在圓環(huán)軌道上做圓周運動，到達最高點C時的速率vc=
4gR
5
，則下列說法正確的是（　�。�
A．此小球的最大速率是
6
vc
B．小球到達C點時對軌道的壓力是
4mg
5
C．小球沿圓軌道繞行一周所用的時間小于π
5R
g
D．小球在任一直徑兩端點上的動能之和相等

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

汽車的質(zhì)量為M，以速率v沿半徑為R的拱形橋面行駛，若欲使汽車過橋的中心時對橋面的壓力正好為零，汽車的速度應為（　�。�
A．
g
R
B．
gR
C．
R
g
D．gR

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩半徑不同，內(nèi)壁光滑的半圓軌道固定在地面上．一個小球先后從與球心在同一水平高度的A、B兩點由靜止開始自由下滑，通過軌道最低點時（　�。�
A．小球A對軌道的壓力較大
B．小球的向心加速度相同
C．小球的速度相同
D．小球的動能相同

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，圓弧軌道在豎直平面內(nèi)，半徑為R，高為h，一物體從底端沖上弧面，若不計摩擦，欲使物體通過圓弧頂端而又不脫離弧面，則物體在圓弧底端時的速率υ0滿足的條件______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，O為內(nèi)表面光滑半球形碗的球心，一小球在碗的內(nèi)表面沿某一水平面做勻速圓周運動，圓心為O′．關于小球做圓周運動的向心力，下列說法正確的是（　�。�
A．向心力僅由小球受到的重力提供
B．向心力由小球受到的支持力、重力的合力提供
C．向心力的方向指向O′
D．向心力的方向指向O

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在云南省某些地方到現(xiàn)在還要依靠滑鐵索過江（如圖甲）若把這滑鐵索過江簡化成圖乙的模型，鐵索的兩個固定點A、B在同一水平面內(nèi)，AB間的距離為L=80m，繩索的最低點離AB間的垂直距離為h=8m，若把繩索看作是圓弧，已知一質(zhì)量m=52kg的人借助滑輪（滑輪質(zhì)量不計）滑到最低點的速度為10m/s，取g=10m/s2．那么（　�。�
A．人在整個繩索上運動可看成是勻速圓周運動
B．可求得繩索的圓弧半徑為100m
C．人在滑到最低點時對繩索的壓力為570N
D．在滑到最低點時人處于失重狀態(tài)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

A、B兩物體都做勻速圓周運動，A球的質(zhì)量是B球質(zhì)量的4倍，A球在半徑為3cm的圓周上運動，B球在半徑為6cm的圓周上運動，A球運行一周的時間是B球運行一周的時間的2倍，則A球與B球的向心力之比為______．

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同步練習冊答案