20．如圖所示，半徑r=0.5m的光滑圓軌道被豎直固定在水平地面上，圓軌道最低處有一小球（小球的半徑比r小很多）．現(xiàn)給小球一個(gè)水平向右的初速度v0，求要使小球沿圓軌道做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，v0應(yīng)滿足的條件．

分析 根據(jù)牛頓第二定律求出小球通過最高點(diǎn)的最小速度，結(jié)合機(jī)械能守恒定律求出v0應(yīng)滿足的條件．

解答 解：根據(jù)牛頓第二定律得，在最高點(diǎn)，mg=$m\frac{{v}^{2}}{r}$，
解得最高點(diǎn)的最小速度v=$\sqrt{gr}$，
從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，$\frac{1}{2}$mv02=$\frac{1}{2}$mv2+2mgr
由以上兩式解得：v0=$\sqrt{5gr}$=$\sqrt{5×10×0.5}$=5 m/s；
則v0應(yīng)滿足的條件為v0≥5m/s．
答：v0應(yīng)滿足的條件為v0≥5m/s．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了牛頓第二定律和機(jī)械能守恒的綜合運(yùn)用，通過牛頓第二定律求出最高點(diǎn)的臨界速度是解決本題的關(guān)鍵．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．關(guān)于電場(chǎng)線的說法中正確的是（　�。�
A．電場(chǎng)線是可以相交的
B．電場(chǎng)線是電場(chǎng)中實(shí)際存在的線
C．電場(chǎng)線就是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡
D．電場(chǎng)線是從正電荷或無限遠(yuǎn)處出發(fā)，止于無限遠(yuǎn)或負(fù)電荷

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．如圖，水平面上一個(gè)物體處于靜止，若給物體施加一大小為6N的豎直拉力，物體獲得一豎直向上的加速度為a=2m/s2，若豎直拉力增加至12N，則物體的加速度：（　�。�
A．a=4m/s2
B．a=14m/s2
C．a=12m/s2
D．由于不知道物體的質(zhì)量，無法求出加速度的大小

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．下列說法正確的是（　�。�
A．只要光照的時(shí)間足夠長(zhǎng)，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)
B．光電子的最大初動(dòng)能和照射光的頻率成正比
C．入射光的光強(qiáng)一定時(shí)，頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多
D．大量光子表現(xiàn)出波動(dòng)性，此時(shí)光子仍具有粒子性

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．能源是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，發(fā)展核能是解決能源問題的途徑之一，下列釋放核能的反應(yīng)方程，表述正確的有（　�。�
A．${\;}_{1}^{3}$H+${\;}_{1}^{2}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n是核聚變反應(yīng)
B．${\;}_{15}^{32}$P→${\;}_{16}^{32}$S+${\;}_{-1}^{0}$e是β衰變
C．${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{54}^{140}$Xe+${\;}_{38}^{94}$Sr+2${\;}_{0}^{1}$n是核裂變反應(yīng)
D．${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{54}^{140}$Xe+${\;}_{38}^{94}$Sr+2${\;}_{0}^{1}$n是α衰變

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．下列說法正確的是（　　）
A．太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核聚變反應(yīng)
B．貝克勒爾通過對(duì)天然放射現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)了原子中存在原子核
C．一束光照射某種金屬，其波長(zhǎng)小于該金屬的截止波長(zhǎng)時(shí)不能發(fā)生光電效應(yīng)
D．氫原子從較低能級(jí)躍遷到較高能級(jí)時(shí)，核外電子的動(dòng)能增大

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．如圖丙所示是研究光電效應(yīng)規(guī)律的電路圖，光電管的陰極K是由某種金屬制成的一小塊金屬板．如圖甲所示，用一大束平行紫光照射光電管的陰極K，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，測(cè)得此過程中，光電子的最大初動(dòng)能為E1，單位時(shí)間產(chǎn)生了n1個(gè)光電子，反向截止電壓為U1，飽和光電流為I1；再用同一束光經(jīng)凸透鏡會(huì)聚后照射該光電管的陰極K，如圖乙所示，測(cè)得該過程中光電子的最大初動(dòng)能為E2，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生了n2個(gè)光電子，反向截止電壓為U2，飽和光電流為I2．則（　　）
A．E1=E2B．n1=n2C．U1＜U2D．I1＜I2

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．甲、乙兩顆地球衛(wèi)星，其中甲為地球同步衛(wèi)星，乙的運(yùn)行高度低于甲的運(yùn)行高度，兩衛(wèi)星軌道均看作圓軌道．以下判斷正確的是（　�。�
A．乙的速度大于第一宇宙速度
B．甲的向心加速度小于乙的向心加速度
C．甲的周期大于乙的周期
D．甲在運(yùn)行時(shí)能經(jīng)過北極的正上方

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．如圖所示，光滑水平面上靜止一個(gè)質(zhì)量為M的木塊，一顆質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射入木塊并留在木塊之中．下列說法中正確的是（　�。�
A．若M=3m，則此過程中子彈的動(dòng)能將損失95%
B．在子彈射入木塊的過程中，子彈和木塊受到的沖量一定相同
C．若在此過程中木塊獲得的動(dòng)能為6J，則該過程中產(chǎn)生的熱量不可能為6J
D．在子彈射入木塊的過程中，子彈射入木塊的深度一定大于木塊的位移

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