如圖所示,質(zhì)量為m的小球由光滑斜軌道自由下滑后,接著又在一個(gè)與斜軌道相連的豎直的光華圓環(huán)內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng),阻力不計(jì),求

⑴小球至少應(yīng)從多高的地方滑下,才能達(dá)到圓環(huán)頂端而不離開(kāi)圓環(huán)
⑵小球到達(dá)圓環(huán)底端時(shí),作用于環(huán)底的壓力
⑴小球至少?gòu)碾x底端2.5R出滑下才能到達(dá)環(huán)頂而不離開(kāi)圓環(huán)。
⑵小球作用于圓環(huán)的壓力為6mg   
⑴小球在下滑的過(guò)程中機(jī)械能守恒,設(shè)地面為零勢(shì)能面,小球下落的高度為h,小球能到達(dá)環(huán)頂端市的速度最小為v2
小球到達(dá)環(huán)頂端而不離開(kāi)的臨界條件為重力恰好全部提供向心力
 即
小球在開(kāi)始的機(jī)械能為E1=mgh
小球在環(huán)頂端的機(jī)械能為

根據(jù)機(jī)械能守恒 E1=E2
整理得:h=2.5R,即小球至少?gòu)碾x底端2.5R出滑下才能到達(dá)環(huán)頂而不離開(kāi)圓環(huán)。
⑵當(dāng)環(huán)從h=2.5R處下滑到底部速度為vB,由機(jī)械能守恒得
  

小球在底端受到重力mg和支持力N,小球作圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力由支持力和重力提供,即

整理得:N=6mg
圓環(huán)對(duì)小球的支持力與小球?qū)A環(huán)的壓力是作用力反作用力,所以小球作用于圓環(huán)的壓力為6mg   
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

(本題14分)兩百多年來(lái),自行車作為一種便捷的交通工具,已經(jīng)融入人們的社會(huì)生活之中,騎自行車出行,不僅可以減輕城市交通壓力和減少汽車尾氣污染,而且還可以作為一項(xiàng)很好的健身運(yùn)動(dòng)。
小題1:右圖為一種早期的自行車,這種不帶鏈條傳動(dòng)的自行車前輪的直徑很大,這樣的設(shè)計(jì)在當(dāng)時(shí)主要是為了(  )
A.提高速度
B.提高穩(wěn)定性
C.騎行方便
D.減小阻力
小題2:自行車的設(shè)計(jì)蘊(yùn)含了許多物理知識(shí),利用所學(xué)知識(shí)完成下表
自行車的設(shè)計(jì)
目的(從物理知識(shí)角度)
車架用鋁合金、鈦合金代替鋼架
減輕車重
車胎變寬
 
自行車后輪外胎上的花紋
 
小題3:小明同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)后,設(shè)計(jì)了一個(gè)課題,名稱為:快速測(cè)量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是:通過(guò)計(jì)算踏腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,推算自行車的騎行速度。經(jīng)過(guò)騎行,他得到如下的數(shù)據(jù):在時(shí)間t內(nèi)踏腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)為N,那么腳踏板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度=             ;要推算自行車的騎行速度,還需要測(cè)量的物理量有                                 ;自行車騎行速度的計(jì)算公式v=             。

小題4:與普通自行車相比,電動(dòng)自行車騎行更省力。下表為某一品牌電動(dòng)自行車的部分技術(shù)參數(shù)。
在額定輸出功率不變的情況下,質(zhì)量為60Kg的人騎著此自行車沿平直公路行駛,所受阻力恒為車和人總重的0.04倍。當(dāng)此電動(dòng)車達(dá)到最大速度時(shí),牽引力為       N,當(dāng)車速為2m/s時(shí),其加速度為         m/s2(g=10m/s2)。
規(guī)格
后輪驅(qū)動(dòng)直流永磁鐵電機(jī)
車型
14電動(dòng)自行車
額定輸出功率
200W
整車質(zhì)量
40Kg
額定電壓
48V
最大載重
120 Kg
額定電流
4.5A
小題5:以自行車代替汽車出行,可以減少我們現(xiàn)代生活中留下的“磁足跡”,積極應(yīng)對(duì)全球氣候變暖的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。我們的各種行為留下的“磁足跡”可以用直觀的“磁足跡計(jì)數(shù)器”進(jìn)行估算。比如:
開(kāi)車的二氧化碳排放量(Kg)=汽油消耗升數(shù)×2.2
設(shè)騎車代替開(kāi)車出行100Km,可以節(jié)約9L,則可以減排的二氧化碳越(  )
A.100Kg
B.20Kg
C.9 Kg
D.2.2 Kg

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

有一個(gè)圓盤(pán)能夠在水平面內(nèi)繞其圓心O勻速旋轉(zhuǎn),盤(pán)的邊緣為粗糙平面(用斜線表示)其余為光滑平面。現(xiàn)用很輕的長(zhǎng)L="5" cm的細(xì)桿連接A、B兩個(gè)物體(看做質(zhì)點(diǎn)),A、B的質(zhì)量分別為mA="0.1" kg和mB="0.5" kg,B放在圓盤(pán)的粗糙部分,A放在圓盤(pán)的光滑部分。并且細(xì)桿指向圓心,A離圓心O為10cm,如圖所示,當(dāng)圓盤(pán)以n=2轉(zhuǎn)/秒的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),A和B能跟著一起作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。()求:

(1)B受到的摩擦力的大小。
(2)細(xì)桿所受的作用力。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,一個(gè)水平放置的圓桶繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)角速度="2.5" rad/s,桶壁上P處有一圓孔,桶璧很薄,桶的半徑R=2m。當(dāng)圓孔運(yùn)動(dòng)到桶的上方時(shí),在圓孔的正上方h=3.2m處有一個(gè)小球由靜止開(kāi)始下落,已知圓孔的半徑略大于小球的半徑。試通過(guò)計(jì)算判斷小球是否和圓桶碰撞(不考慮空氣阻力,g=10

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在粗糙水平板上放一個(gè)物塊,使水平板和物塊一起在豎直平面內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng).ab為水平直徑,cd為豎直直徑,在運(yùn)動(dòng)中木板始終保持水平,物塊相對(duì)于木板始終靜止.則(   )
A.物塊始終受到三個(gè)力作用
B.只有在a、b、c、d四點(diǎn),物塊受到的合外力才指向圓心
C.從a到b,物塊處于超重狀態(tài)
D.從b到a,物塊處于超重狀態(tài)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,在繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤(pán)盤(pán)面上,離軸心r=20cm處放置一小物塊A,其質(zhì)量為m=2kg,A與盤(pán)面間相互作用的靜摩擦力的最大值為其重力的k倍(k=0.5),試求

⑴當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=2rad/s時(shí),物塊與圓盤(pán)間的摩擦力大小多大?方向如何?
⑵欲使A與盤(pán)面間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),則圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度多大?(取g=10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示是生產(chǎn)流水線上的皮帶傳輸裝置,傳輸帶上等間距地放著很多半成品產(chǎn)品。A輪處裝有光電計(jì)數(shù)器,它可以記錄通過(guò)A處的產(chǎn)品數(shù)目。已知測(cè)得輪A、B的半徑分別為rA=20cm,rB=l0cm,相鄰兩產(chǎn)品距離為30cm,lmin內(nèi)有41個(gè)產(chǎn)品通過(guò)A處,求:

小題1:(1)產(chǎn)品隨傳輸帶移動(dòng)的速度大;
小題2:(2)A、B輪輪緣上的兩點(diǎn)P、Q及A輪半徑中點(diǎn)M的線速度和角速度大小,并在圖中畫(huà)出線速度方向;
小題3:(3)如果A輪是通過(guò)摩擦帶動(dòng)C輪轉(zhuǎn)動(dòng),且rC="5" cm,在圖中描出C輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向,求出C輪的角速度(假設(shè)輪不打滑)。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,下列說(shuō)法正確的是(  )
A.物體處于平衡狀態(tài)B.物體所受的合外力為零
C.物體的線速度是不變的D.物體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度不變

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下列關(guān)于離心運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法,正確的是(   )
A.離心運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)
B.離心運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)是慣性的表現(xiàn)
C.離心運(yùn)動(dòng)就是物體沿半徑方向飛出去的運(yùn)動(dòng)
D.離心運(yùn)動(dòng)是物體受到離心力的作用。

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同步練習(xí)冊(cè)答案