4.如圖,質(zhì)量為m的小球置于內(nèi)部光滑的正方體盒子中,盒子的邊長略大于球的直徑.盒子在豎直平面內(nèi)做半徑為R、周期為2π$\sqrt{\frac{R}{g}}$的勻速圓周運動,O為圓心,重力加速度大小為g,則( 。
A.盒子運動到最高點時,小球?qū)凶拥撞繅毫閙g
B.盒子運動到最低點時,小球?qū)凶拥撞繅毫?mg
C.盒子運動到與O點等高處,小球處于失重狀態(tài)
D.盒子從最低點向最高點運動的過程中,小球處于超重狀態(tài)

分析 根據(jù)小球運動的周期,結(jié)合牛頓第二定律,即可分別求出盒子運動到最高點和最低點,小球?qū)凶拥撞繅毫Γ?/p>

解答 解:A、設(shè)盒子運動到最高點時,小球受到盒子頂部的壓力,則:
F+mg=mR$(\frac{2π}{T})^{2}$,
解得:F=0
根據(jù)牛頓第三定律,盒子運動到最高點時,小球?qū)凶拥撞繅毫?.故A錯誤;
B、盒子運動到最低點時,小球受到盒子底部支持力與重力的和提供向心力,則:
N-mg=mR${(\frac{2π}{T})}^{2}$,
解得:N=2mg
根據(jù)牛頓第三定律,盒子運動到最低點時,小球?qū)凶拥撞繅毫?mg.故B正確;
C/盒子運動到與O點等高處時,盒子與小球只有豎直方向的分速度,豎直方向的加速度為0,小球不是處于失重狀態(tài),故C錯誤;
D、由A的分析可知,在最高點小球只受到重力的作用,所以盒子從最低點向最高點運動的過程中,球接近最高點時處于失重狀態(tài).故D錯誤.
故選:B

點評 解決本題的關(guān)鍵知道圓周運動向心力的來源,結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解,注意在最高點,小球可能與上底有作用力,也可能與下底有作用力.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.原子核${\;}_{90}^{234}$Th 表示( 。
A.核外有90個電子B.核內(nèi)有234個質(zhì)子C.核內(nèi)有144個中子D.核內(nèi)有90個核子

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中,兩次拉伸橡皮條的結(jié)點伸長至相同位置,這樣做的目的是( 。
A.便于記錄測量點
B.便于對彈簧測力計讀數(shù)
C.便于在同一位置作圖
D.使兩次彈簧測力計拉力的作用效果相同

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.下列說法符合史實的是(  )
A.牛頓發(fā)現(xiàn)了行星的運動規(guī)律
B.卡文迪許測出了引力常量G
C.胡克發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律
D.伽利略用“月-地檢驗”證實了萬有引力定律的正確性

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

19.如圖是多用電表的示意圖,現(xiàn)用它測量一個約為20~30Ω定值電阻的阻值,具體測量步驟如下:
a.將多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻“×1”(選填“×1”、“×10“、“×100”或“×1K”)檔.
b.將紅、黑表筆分別插入“+”“-”插孔,筆尖相互接觸,旋轉(zhuǎn)旋鈕,使表針指在右(選填“右”或“左”)端的“0”刻度位置.
c.將紅、黑表筆分別與待測電阻兩端相接觸,讀出相應(yīng)的示數(shù).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.如圖所示為一皮帶傳動裝置,右輪半徑為  r,a 為它邊緣上一點;左側(cè)是一輪軸,大輪半徑為 4r,小輪半徑為 2r,b 點在小輪上,到小輪中心的距離為 r,c 點和 d 點分別位于小輪和大輪的邊緣上.若傳動過程中皮帶不打滑,則(  )
A.a 點和 b 點的線速度之比為 2:1B.a 點和 c 點的角速度之比為 1:2
C.a 點和 d 點的線速度之比為 2:1D.b 點和 d 點的線速度之比為 1:4

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,MN和PQ表示垂直于紙面的兩個相互平行的平面,在這兩個平面之間的空間區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻強電場和勻強磁場,其中磁場方向與紙面垂直.一個帶電粒子以某一初速度由MN平面上的A點沿垂直MN平面的方向進(jìn)入這個場區(qū)恰能沿直線運動,并從PQ平面上的C點離開場區(qū),AC連線與兩平面垂直.如果這個區(qū)域只有電場,其他條件不變,則粒子從PQ平面上的B點離開場區(qū);如果這個區(qū)域只有磁場,其他條件不變,則粒子從PQ平面上的D點離開場區(qū).若粒子在上述三種情況下通過場區(qū)的總時間分別是t1、t2和t3,運動的加速度大小分別為a1、a2和a3,不計空氣阻力及粒子所受重力的影響,則下列判斷中正確的是(  )
A.t1=t2=t3,a1<a2<a3B.t2<t1<t3,a1<a3<a2
C.t1=t2<t3,a1<a2=a3D.t1=t3>t2,a1=a3<a2

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

13.如圖,黑箱中有A、B、C三個接線柱,已知每兩個接線柱間最多只有一個電器元件(可能有電源、定值電阻、和二極管).用多用電表對黑箱進(jìn)行如下檢測:
①將選擇開關(guān)置于OFF擋
②將選擇開關(guān)調(diào)到歐姆檔合適倍率,進(jìn)行歐姆調(diào)零
③將選擇開關(guān)調(diào)到直流電壓檔位,兩表筆分別檢測任意兩個接線柱,均無示數(shù)
④用兩表筆進(jìn)行檢測,紅黑表筆的位置和測量結(jié)果如下表
紅表筆接ABACBC
黑表筆接BACACB
測得阻值(Ω)20020011.2k27011k70
(1)正確的實驗操作順序為③②④①;(填步驟前序號)
(2)黑箱內(nèi)的電器元件應(yīng)該有定值電阻和二極管;
(3)在圖中畫出電器元件的連接圖.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.北京時間2010年12月27日消息,在南極洲8000英尺的冰層下,巨型望遠(yuǎn)鏡--冰立方中微子望遠(yuǎn)鏡的建設(shè)工作已經(jīng)完成.冰立方中微子望遠(yuǎn)鏡是建在南極的一個巨型望遠(yuǎn)鏡,它的目的是發(fā)現(xiàn)以光速穿過地球的中微子,這是一種令人難以捉摸的牙原子粒子.在β衰變中常伴有一種稱為中微子的粒子放出,中微子的性質(zhì)十分特別,因此在實驗中很難探測.1953年,萊尼斯和柯文建造了一個有大水槽和探測器組成是實驗系統(tǒng),利用中微子與水中的11H的核反應(yīng),間接地證實了中微子的存在.中微子與水中${\;}_{1}^{1}$H發(fā)生核反應(yīng),產(chǎn)生中子和正電子,即中微子+${\;}_{1}^{1}$H→${\;}_{0}^{1}$n+${\;}_{+1}^{0}$e.下列說法正確的是(  )
A.中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別為0和0
B.若上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇,與電子形成幾乎靜止的整體后,可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚光子,即${\;}_{+1}^{0}$e+${\;}_{-1}^{0}$e→2r.已知正電子與電子的質(zhì)量都為9.1×10-31kg,則反應(yīng)中產(chǎn)生的每個光子的能量約為16.4×10-14J
C.若上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇,與電子形成幾乎靜止的整體,則正電子與電子相遇后可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋光子
D.具有相同動能的中子和正電子,中子的物質(zhì)波的波長小于正電子的物質(zhì)波波長

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同步練習(xí)冊答案