A. | 當(dāng)小球b在最高點對軌道無壓力時,小球a比小球b所需向心力大5 mg | |
B. | 當(dāng)v=$\sqrt{5gR}$時,小球b在軌道最高點對軌道無壓力 | |
C. | 速度v至少為$\sqrt{5gR}$,才能使兩球在管內(nèi)做圓周運(yùn)動 | |
D. | 只要v≥$\sqrt{5gR}$,小球a對軌道最低點的壓力比小球b對軌道最高點的壓力都大6 mg |
分析 要使小球能通過最高點,只要小球的速度大于零即可,而當(dāng)向心力等于重力時,小球?qū)壍罌]有壓力,由向心力公式可得小球在最高點時的速度,再由機(jī)械能守恒得小球在最低點的速度,以及最低點時所需要的向心力,即可求得最低點和最高點處的壓力之差.
解答 解:依題意知,當(dāng)小球a在最低點時,小球b在最高點,小球b在最高點對軌道無壓力時,重力提供向心力即Fb=mg,由向心力公式$mg=\frac{{{mv}_}^{2}}{R}$,解之得,${v}_=\sqrt{gR}$,當(dāng)小球a在最低點時,小球b在最高點,根據(jù)機(jī)械能守恒可知,$mg•2R+\frac{1}{2}{{mv}_}^{2}=\frac{1}{2}{{mv}_{a}}^{2}$,解之得${v}_{a}=\sqrt{5gR}$.
A、根據(jù)以上計算知,當(dāng)小球b在最高點對軌道無壓力時,重力提供向心力,則Fb=mg,a球在最低點有${F}_=\frac{{{mv}_{a}}^{2}}{R}=5mg$,所以小球a比小球b所需向心力大△F=Fa-Fb=4mg,故A錯誤;
B、根據(jù)以上計算當(dāng)v=$\sqrt{5gR}$時,小球b在軌道最高點恰好重力提供向心力,小球b對軌道無壓力,故B正確;
C、只要小球在最高點時的速度大于零,小球即可通過最高點,根據(jù)機(jī)械能守恒知,$mg•2R=\frac{1}{2}{mv}^{2}$,解之得,$v=2\sqrt{gR}$,所以速度v至少為$2\sqrt{gR}$,才能使兩球在管內(nèi)做圓周運(yùn)動,故C錯誤;
D、當(dāng)v≥$\sqrt{5gR}$時,管道的外壁對小球有彈力,在最高點${F}_{1}=\frac{{{mv}_{1}}^{2}}{R}-mg$,在最低點${F}_{2}=\frac{{{mv}_{2}}^{2}}{R}-mg$,由機(jī)械能守恒知$mg•2R+\frac{{{mv}_{1}}^{2}}{R}=\frac{{{mv}_{2}}^{2}}{R}$,小球a對軌道最低點的壓力比小球b對軌道最高點的壓力大:△F=F2-F1,以上各式聯(lián)立解得,△F=6mg,即只要v≥$\sqrt{5gR}$,小球a對軌道最低點的壓力比小球b對軌道最高點的壓力都大6 mg.故D正確.
故選:BD.
點評 小球在豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動,若是用繩拴著只有重力小于等于向心力時,小球才能通過;而用桿或在管內(nèi)運(yùn)動的小球,只要在最高點時的速度大于零,小球即可通過最高點.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 圖線的斜率與小球的質(zhì)量無關(guān) | |
B. | b點坐標(biāo)的絕對值與物塊的質(zhì)量成正比 | |
C. | a的坐標(biāo)與物塊的質(zhì)量無關(guān) | |
D. | 只改變斜面傾角,a、b兩點的坐標(biāo)均不變 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 從能量轉(zhuǎn)化的角度看,電源通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能 | |
B. | 打開教室開關(guān),日光燈立刻就亮了,表明導(dǎo)線中自由電荷定向運(yùn)動的速率接近光速 | |
C. | 通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,導(dǎo)體中的電流就越大 | |
D. | 由公式R=U/I可知,導(dǎo)體的電阻與通過它的電流成反比 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 0~8s內(nèi)處于超重狀態(tài),8s~12s處于失重狀態(tài) | |
B. | 0~8s內(nèi)做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動 | |
C. | 2~8s內(nèi)的平均速度等于8s~12s內(nèi)的平均速度 | |
D. | 0~8s的平均加速度不等于8s~12s的平均加速度 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 物體加速度不為零,速度一定為零 | |
B. | 加速度為零,物體的速度也可能變化 | |
C. | 速度變化越快,加速度一定越大 | |
D. | 加速度越小,速度一定越小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | a、b受力個數(shù)可能 不相同 | |
B. | b受到的摩擦力一定小于a受到的摩擦力 | |
C. | a、b所受摩擦力方向一定沿墻面向上 | |
D. | F1、F2大小一定相等 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 電場強(qiáng)度的方向就是放入電場中的電荷受到的電場力的方向 | |
B. | 由R=$\frac{U}{I}$知道,一段導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比,跟通過它的電流強(qiáng)度成反比 | |
C. | 場強(qiáng)相等的個點,電勢也一定相等 | |
D. | 導(dǎo)體中通過一定的電量所用的時間越短,電流強(qiáng)度越大 |
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