如圖所示,可視為質點、質量為m的小球,在半徑為R的豎直放置的光滑圓形管道內做圓周運動,下列有關說法中正確的是( 。
分析:圓形管道內能支撐小球,小球能夠通過最高點時的最小速度為0.小球在最高點時的速度大小為2
gR
時,由牛頓第二定律求出小球受到的管道的作用力大小和方向,再由牛頓第三定律分析小球對管道的作用力.在最低點時的速度大小為
5gR
時,同樣根據(jù)牛頓第二定律求出小球受到的管道的作用力大小和方向.
解答:解:A、B、圓形管道內能支撐小球,小球能夠通過最高點時的最小速度為0,故A錯誤,B正確;
C、設管道對小球的彈力大小為F,方向豎直向下.由牛頓第二定律得
mg+F=m
v2
R
,v=2
gR
,代入解得F=3mg>0,方向豎直向下.
根據(jù)牛頓第三定律得知:小球對管道的彈力方向豎直向上,即小球對管道的外壁有作用力.
故C錯誤;
D、重力和支持力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律,有:N-mg=m
v2
R
,
解得:N=mg+m
v2
r
=mg+m
5gR
R
=6mg;
根據(jù)牛頓第三定律,球對管道的壓力大小為6mg;
故D正確;
故選BD.
點評:本題中圓管模型與輕桿模型相似,抓住兩個臨界條件:一是小球恰好到達最高點時,速度為零;二是小球經(jīng)過最高點與管道恰好無作用力時速度為
gR
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,可視為質點的、質量為m的小球,在半徑為R的豎直放置的光滑圓形管道內做圓周運動,下列有關說法中正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?普陀區(qū)一模)如圖所示,可視為質點的物塊A、B、C放在傾角為37°、長L=2m的固定斜面上,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.A與B緊靠在一起,C緊靠在固定擋板上.物塊的質量分別為mA=0.8kg、mB=0.4kg.其中A不帶電,B、C的帶電量分別為qB=+4×10-5C、
qC=+2×10-5C,且保持不變.開始時三個物塊均能保持靜止,且與斜面間均無摩擦力作用.現(xiàn)給A施加一平行于斜面向上的力F,使A在斜面上作加速度大小為a=2.5m/s2的勻加速直線運動.經(jīng)過時間t0物體A、B分離并且力F變?yōu)楹懔,當A運動到斜面頂端時撤去力F.(如果選定兩點電荷在相距無窮遠處的電勢能為0,則相距為r時,兩點電荷具有的電勢能可表示為Ep=k
q1q2r
).求:
(1)未施加力F時物塊B、C間的距離.
(2)t0時間內A上滑的距離.
(3)t0時間內庫侖力做的功.

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如圖所示,可視為質點的小球用細線拉住并放在光滑斜面上,斜面體放在光滑水平面上,水平力F作用在斜面體上使之處于靜止.細線的拉力為T,斜面對小球的支持力大小為FN.緩慢向左推動斜面體在小球未脫離斜面的過程中,下列說法中正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)一單色光照到某金屬表面時,有光電子從金屬表面逸出,下列說法中正確的是:下列描述中正確的是
BCE
BCE

A.只增大入射光的頻率,金屬逸出功將減小
B.只延長入射光照射時間,光電子的最大初動能將不變
C.只增大入射光的頻率,光電子的最大初動能將增大
D.只增大入射光的頻率,光電子逸出所經(jīng)歷的時間將縮短
E.只增大入射光的強度,單位時間內逸出的光電子數(shù)目將增多
(2)如圖所示,可視為質點的小木塊A、B的質量均為m,放在一段粗糙程度相同的水平地面上,木塊A、B間夾有一小塊炸藥(炸藥的質量可以忽略不計).讓A、B以初速度v0一起從O點滑出,滑行一段距離后到達P點,速度變?yōu)関0/2,此時炸藥爆炸使木塊A、B脫離,發(fā)現(xiàn)木塊B立即停在原位置,木塊A繼續(xù)沿水平方向前進.已知O、P兩點間的距離為s,炸藥爆炸時釋放的化學能均全部轉化為木塊的動能,爆炸時間很短可以忽略不計,求:
(1)木塊與水平地面的動摩擦因數(shù)μ;
(2)炸藥爆炸時釋放的化學能.

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