6.如圖所示,固定在豎直面內(nèi)、半徑均為R的兩段四分之一光滑圓弧軌道AB,CD與粗糙水平軌道BC分別相切于B點(diǎn)和C點(diǎn),圓弧CD的圓心O2在水平地面上.現(xiàn)將質(zhì)量為m的小球從圓弧軌道AB上A點(diǎn)下面某個(gè)位置由靜止釋放,結(jié)果小球落在水平地面上的E點(diǎn),且小球運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道CD上的C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為零;再將小球在圓弧軌道AB上釋放的位置適當(dāng)提高些,結(jié)果小球落在水平地面上的F點(diǎn).空氣阻力不計(jì),重力加速度為g.下列判斷正確的是( 。
A.O2E>$\sqrt{2}$R
B.小球兩次在C 點(diǎn)的速度均為$\sqrt{gR}$
C.小球第二次從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)的時(shí)間比第一次從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的時(shí)間長(zhǎng)
D.若再次改變小球的高度,小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為$\sqrt{gR}$,則小球在該點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力大小為2mg

分析 小球第一次經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí),只受重力,且由重力提供向心力,由牛頓第二定律求出小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度,再平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求O2E.根據(jù)動(dòng)能定理分析小球第二次經(jīng)過(guò)C點(diǎn)的速度.由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律分析兩次運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系.經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí),由合力充當(dāng)向心力,由牛頓定律求小球?qū)壍赖膲毫Γ?/p>

解答 解:A、小球第一次經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí),由重力提供向心力,由牛頓第二定律得:mg=m$\frac{{v}_{C1}^{2}}{R}$,得 vC1=$\sqrt{gR}$
小球離開C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng),則有 R=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$,O2E=vC1t,解得 O2E=$\sqrt{2}$R,故A錯(cuò)誤.
B、第二次將小球在圓弧軌道AB上釋放的位置適當(dāng)提高些,重力做功增大,則小球在C 點(diǎn)的速度大于$\sqrt{gR}$.故B錯(cuò)誤.
C、小球第二次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度大,BC段運(yùn)動(dòng)時(shí)間短,而CF段運(yùn)動(dòng)時(shí)間與CE段運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,所以小球第二次從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)的時(shí)間比第一次從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的時(shí)間短,故C錯(cuò)誤.
D、若再次改變小球的高度,小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為$\sqrt{gR}$,在B點(diǎn),由牛頓第二定律得:N-mg=m$\frac{(\sqrt{gR})^{2}}{R}$,得 N=2mg,由牛頓第三定律可得,小球在B該點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力大小為2mg,故D正確.
故選:D

點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵要分析清楚小球的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況,確定圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源,能熟練運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求水平位移.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.如圖所示,N匝矩形導(dǎo)線框在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線框面積為S,線框的電阻、電感均不計(jì),外電路接有電阻R、理想交流電流A和二極管D.電流表的示數(shù)為I,二極管D具有單向?qū)щ娦,即正向電阻為零,反向電阻無(wú)窮大,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.導(dǎo)線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為$\frac{2R}{NBS}$
B.導(dǎo)線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為$\frac{4R}{NBS}$
C.導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí),導(dǎo)線框中的磁通量最大,瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)為零
D.導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí),導(dǎo)線框中的磁通量最大,瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)最大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

17.在“用DIS研究溫度不變時(shí),一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中:
①氣體的體積可直接從注射器上讀出,氣體的壓強(qiáng)是用壓強(qiáng)傳感器通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)得到的.
②(多項(xiàng)選擇題)下列各項(xiàng)要求中,屬于本實(shí)驗(yàn)必須要做到的是AB
A.在等溫條件下操作B.注射器的密封性良好
C.弄清所封閉氣體的質(zhì)量D.氣體的壓強(qiáng)和體積必須用國(guó)際單位
③對(duì)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí),發(fā)現(xiàn)各組同學(xué)計(jì)算的氣體壓強(qiáng)p與體積V的乘積值不完全相等,其主要原因是由于封閉氣體的質(zhì)量不同.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

14.已知地球表面處的重力加速度為g,近地衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)速度為v,引力常量為G.求地球質(zhì)量M和地球半徑R.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

1.一正點(diǎn)電荷的等勢(shì)面分布如圖所示,A、B、C、D四點(diǎn)位于等勢(shì)面上.則( 。
A.移動(dòng)單位正電荷從B點(diǎn)到A點(diǎn),電場(chǎng)力做正功
B.移動(dòng)單位負(fù)電荷從A點(diǎn)到D點(diǎn),電場(chǎng)力做正功
C.單位負(fù)電荷位于A點(diǎn)的電勢(shì)能大于位于C點(diǎn)的電勢(shì)能
D.單位正電荷位于C點(diǎn)的電勢(shì)能大于位于D點(diǎn)的電勢(shì)能

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

11.李明同學(xué)在做《互成角度的兩個(gè)力的合成》實(shí)驗(yàn)時(shí),利用坐標(biāo)紙記下了橡皮筋的結(jié)點(diǎn)位置O點(diǎn)以及兩只彈簧秤拉力的大小如圖(a)所示,
(1)試在圖(a)中作出無(wú)實(shí)驗(yàn)誤差情況下F1和F2的合力圖示,并用F表示此力.
(2)該實(shí)驗(yàn)中若兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)均為4N,且兩彈簧秤拉力的方向相互垂直,則不能(選填“能”或“不能”)用一個(gè)量程為5N的彈簧秤測(cè)量出它們的合力,理由是這兩個(gè)力的合力大小超出了彈簧秤的量程.
(3)有關(guān)此實(shí)驗(yàn),下列敘述正確的是AB.
A.拉橡皮條的繩細(xì)一些且長(zhǎng)一些,實(shí)驗(yàn)效果較好
B.拉橡皮條時(shí),彈簧秤、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行
C.橡皮條彈性要好,拉結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O時(shí),拉力要適當(dāng)大些
D.拉力F1和F2的夾角越大越好
(4)圖(b)所示是李明和張華兩位同學(xué)在做以上實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的結(jié)果,其中哪一個(gè)實(shí)驗(yàn)比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)?(力F′是用一只彈簧秤拉時(shí)的圖示)
答:張華.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

18.經(jīng)典力學(xué)不能適用于的運(yùn)動(dòng)是(  )
A.宇宙飛船繞地球的運(yùn)動(dòng)
B.微觀粒子的運(yùn)動(dòng)
C.火箭的發(fā)射
D.“勇氣號(hào)”宇宙探測(cè)器在太空中的運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

15.如圖甲所示為在科學(xué)研究中用來(lái)束縛某種粒子的磁場(chǎng)的磁感線分布情況,以圖中白點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),沿Z軸正方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的變化最有可能為圖乙中的( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.下列哪一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明分子間存在作用力( 。
A.B.C.D.

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同步練習(xí)冊(cè)答案