如图所示光滑管形圆轨道半径为R(管径远小 于R),小球a、b大小相同,质量均为m,其直径略小于管径,能在管中无摩擦运动.两球先后以相同速度v通过轨道最低点,且当小球a在最低点时,小球b在最高点,以下说法正确的是( )
A.当小球b在最高点对轨道无压力时,小球a比小球b所需向心力大5mg
B.当 时,小球b在轨道最高点对轨道无压力
C.速度v至少为,才能使两球在管内做圆周运动
D.只要,小球a对轨道最低点的压力比小球b对轨道最高点的压力大6mg
高二物理选择题中等难度题
如图所示光滑管形圆轨道半径为R(管径远小 于R),小球a、b大小相同,质量均为m,其直径略小于管径,能在管中无摩擦运动.两球先后以相同速度v通过轨道最低点,且当小球a在最低点时,小球b在最高点,以下说法正确的是( )
A.当小球b在最高点对轨道无压力时,小球a比小球b所需向心力大5mg
B.当 时,小球b在轨道最高点对轨道无压力
C.速度v至少为,才能使两球在管内做圆周运动
D.只要,小球a对轨道最低点的压力比小球b对轨道最高点的压力大6mg
高二物理选择题中等难度题查看答案及解析
某物理兴趣小组用空心透明光滑塑料管制作了如图所示的竖直造型。两个圆的半径均为R。现让一质量为m、直径略小于管径的小球从入口A处无初速度放入,B、C、D是轨道上的三点,E为出口,其高度低于入口A。已知BC是右侧圆的一条竖直方向的直径,D点(与圆心等高)是左侧圆上的一点,A比C高R,当地的重力加速度为g,不计一切阻力,则( )
A. 小球不能从E点射出
B. 小球一定能从E点射出
C. 小球到达B的速度与轨道的弯曲形状有关
D. 小球到达D的速度与A和D的高度差有关
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆孰道,外圆内表面光滑,内圆外表面粗糙,.一质量为m的小球从轨道的最低点以初速度向右运动,球的直径略小于两圆间距,球运动的轨道半径为R,不计空气阻力.设小球过最低点时重力势能为零,下列说法正确的是 ( )
A. 若小球运动到最高点时速度为0,则小球机械能一定不守恒
B. 若经过足够长时间,小球最终的机械能可能为
C. 若使小球始终做完整的圆周运动,则v0一定不小于
D. 若小球第一次运动到最高点时速度大小为0,则v0一定大于
高二物理单选题困难题查看答案及解析
如图所示,在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆孰道,外圆内表面光滑,内圆外表面粗糙,.一质量为m的小球从轨道的最低点以初速度向右运动,球的直径略小于两圆间距,球运动的轨道半径为R,不计空气阻力.设小球过最低点时重力势能为零,下列说法正确的是 ( )
A. 若小球运动到最高点时速度为0,则小球机械能一定不守恒
B. 若经过足够长时间,小球最终的机械能可能为
C. 若使小球始终做完整的圆周运动,则v0一定不小于
D. 若小球第一次运动到最高点时速度大小为0,则v0一定大于
【答案】ACD
【解析】A项:若小球运动到最高点时速度为0,则小球在运动过程中一定与内圆接触,受到摩擦力作用,要克服摩擦力做功,机械能不守恒,故A正确;
B项:经足够长时间后,小球在下半圆轨道内做往复运动,小球的机械能为mgR,故B错误;
C项:若使小球始终做完整的圆周运动,则小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动,在最高点的速度,根据机械能守恒,由以上两式可得,故C正确;
D项:若小球第一次运动到最高点时速度大小为0,则小球在运动过程中一定与内圆接触,受到摩擦力作用,根据,所以,故D正确。
点晴:解决本题关键是理解小球在不同情景下沿内圆还是外圆运动,当球运动到最高点时受到为0,则小球在运动过程中一定与内圆接触,受到摩擦力作用,要克服摩擦力做功,机械能不守恒。
【题型】单选题
【结束】
7
如图所示,光滑的水平地面上有三块木块a、b、c,质量均为m,a、c之间用轻质细绳连接。现用一水平恒力F作用在b上,三者开始一起做匀加速运动,运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动。则在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是( )
A. 无论粘在哪块木块上面,系统的加速度都不变
B. 若粘在b木块上面,绳的张力和a、b间摩擦力一定都减小
C. 若粘在a木块上面,绳的张力减小,a、b间摩擦力不变
D. 若粘在c木块上面,绳的张力和a、b间摩擦力都增大
高二物理多选题困难题查看答案及解析
如图所示,一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道,管道里有一个直径略小于管道内径的小球,小球在管道内做圆周运动,从B点脱离后做平抛运动,经过0.3秒后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰到已知圆轨道半径为R=1m,小球的质量为m=1kg,g取10m/s2,求:
(1)小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离
(2)小球经过圆弧轨道的B点时,受到轨道的作用力NB的大小和方向?
(3)小球经过圆弧轨道的A点时的速率.
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图甲所示,质量为m的小球,在半径为r(小球的半径远小于r)的竖直光滑圆轨道内侧做完整的圆周运动。以竖直向下为正方向,在最高点时,轨道对小球的弹力F随速率平方变化的图象如图乙所示。重力加速度取10m/s,根据图象信息,以下判断正确的是( )
A. 小球的质量m=2kg
B. 竖直圆轨道的半径r=0.2m
C. 小球到达圆心等高点的最小加速度为30
D. 小球过轨道最低点时,对轨道最小压力为60N
高二物理多选题困难题查看答案及解析
如图所示,在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆轨道,外圆光滑内圆粗糙。一质量为m=0.2kg的小球从轨道的最低点以初速度v0向右运动,球的直径略小于两圆间距,球运动的轨道半径R=0.5米,g取10m/s2,不计空气阻力,设小球过最低点时重力势能为零,下列说法正确的是
A. 若小球运动到最高点时速度为0,则小球机械能一定不守恒
B. 若小球第一次运动到最高点时速度大小为0,则v0一定小于5m/s
C. 若要小球不挤压内轨,则v0一定不小于5m/s
D. 若小球开始运动时初动能为1.6J,则足够长时间后小球的机械能为1J
高二物理选择题简单题查看答案及解析
如图所示,内表面光滑绝缘的半径为的圆形轨道处于竖直平面内,有竖直向下的匀强电场,场强大小为有一质量为、带负电的小球,电荷量大小为,小球在圆轨道内壁做圆周运动,当运动到最低点A时,小球与轨道压力恰好为零,g取,求:
小球在A点处的速度大小;
小球运动到最高点B时对轨道的压力.
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,内表面光滑绝缘的半径为的圆形轨道处于竖直平面内,有竖直向下的匀强电场,场强大小为有一质量为、带负电的小球,电荷量大小为,小球在圆轨道内壁做圆周运动,当运动到最低点A时,小球与轨道压力恰好为零,g取,求:
小球在A点处的速度大小;
小球运动到最高点B时对轨道的压力.
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图,内表面光滑绝缘的半径为的圆形轨道处于竖直平面内,有竖直向下的匀强电场,场强大小为有一质量为、带负电的小球,电量,小球在圆轨道内壁做圆周运动,当运动到最低点A时,小球与轨道压力恰好为零,g取,空气阻力不计,求:
小球在A点处的速度大小.
小球运动到最高点B时对轨道的压力.
若当小球运动到A点时,立即将电场方向改为水平向右,并给小球补充一定的动能。补充后小球恰好可以在圆轨道内壁做完整的圆周运动,则应该补充的动能是多少?若取过A点的水平面为重力势能零势面,则小球运动过程中的机械能的最大值是多少?
高二物理解答题困难题查看答案及解析