(12分)如圖所示,半徑為的光滑圓形軌道豎直固定放置,質(zhì)量為的小球在圓形軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng).小球通過(guò)軌道最高點(diǎn)時(shí)恰好與軌道間沒(méi)有相互作用力.已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124603167197.gif" style="vertical-align:middle;" />,不計(jì)空氣阻力.
 
試求:
(1)小球通過(guò)軌道最高點(diǎn)時(shí)速度的大小;
(2)小球通過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí)角速度的大;
(3)小球通過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí)受到軌道支持力的大。
(1)(2)(3)
(12分)解:(1)設(shè)小球通過(guò)軌道最高點(diǎn)時(shí)速度的大小為,根據(jù)題意和牛頓第二定律可知:(2分),解得(1分)
(2)設(shè)小球通過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí)速度的大小為,根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知:(3分),設(shè)小球通過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí)角速度的大小為,根據(jù)(2分),聯(lián)立解得(1分)
(3)設(shè)小球通過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí)受到軌道支持力的大小為,根據(jù)牛頓第二定律得:
(2分),聯(lián)立解得(1分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

火車(chē)在某個(gè)彎道按規(guī)定運(yùn)行速度40 m/s轉(zhuǎn)彎時(shí),內(nèi)、外軌對(duì)車(chē)輪皆無(wú)側(cè)壓力,若火車(chē)在該彎道實(shí)際運(yùn)行速度為30 m/s,則下列說(shuō)法中正確的是(   )
A.僅內(nèi)軌對(duì)車(chē)輪有側(cè)壓力
B.僅外軌對(duì)車(chē)輪有側(cè)壓力
C.內(nèi)、外軌對(duì)車(chē)輪都有側(cè)壓力
D.內(nèi)、外軌對(duì)車(chē)輪均無(wú)側(cè)壓力

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

(2011年福州模擬)如圖5-3-10所示,用細(xì)線吊著一個(gè)質(zhì)量為m的小球,

圖5-3-10
使小球在水平面內(nèi)做圓錐擺運(yùn)動(dòng),關(guān)于小球受力,下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.受重力、拉力、向心力
B.受重力
C.受重力和拉力
D.以上都不對(duì)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

鐵路在轉(zhuǎn)彎處外軌略高于內(nèi)軌的原因是
A.減輕輪緣對(duì)外軌的擠壓
B.火車(chē)按規(guī)定的速度轉(zhuǎn)彎,外軌就不受輪緣的擠壓
C.火車(chē)無(wú)論以多大速度轉(zhuǎn)彎,內(nèi)軌都不受輪緣擠壓
D.火車(chē)無(wú)論以多大速度轉(zhuǎn)彎,外軌都不受輪緣擠壓

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示, 在內(nèi)壁光滑的平底試管內(nèi)放一個(gè)質(zhì)量為1g的小球, 試管的開(kāi)口端加蓋與水平軸O連接. 試管底與O相距5cm, 試管在轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)下沿豎直平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng). 求:
(1) 轉(zhuǎn)軸的角速度達(dá)到多大時(shí), 試管底所受壓力的最大值等于最小值的3倍.
(2) 轉(zhuǎn)軸的角速度滿足什么條件時(shí),會(huì)出現(xiàn)小球與試管底脫離接觸的情況? g取10m/s.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

從09年11月11日起,東莞東至成都的T128/126次列車(chē)進(jìn)行了提速,縮短運(yùn)行時(shí)間2小時(shí)37分.火車(chē)轉(zhuǎn)彎可以認(rèn)為是勻速圓周運(yùn)動(dòng),為避免火車(chē)高速轉(zhuǎn)彎外軌受損,你認(rèn)為理論上可行的措施是(  )
A.僅減小彎道半徑B.僅增大彎道半徑
C.僅適當(dāng)減小內(nèi)外軌道的高度差D.僅適當(dāng)增加內(nèi)外軌道的高度差

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,懸掛在小車(chē)支架上的擺長(zhǎng)為的擺,小車(chē)與擺球一起以速度勻速向右運(yùn)動(dòng)。小車(chē)與矮墻相碰后立即停止(不彈回),則下列關(guān)于擺球上升能夠達(dá)到的最大高度H的說(shuō)法中,正確的是
A.若,則
B.若,則
C.當(dāng)很大時(shí),可以使上升的最大高度
D.上述說(shuō)法都正確

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,支架質(zhì)量為4m,放置在粗糙水平地面上,轉(zhuǎn)軸O處有一長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿,桿的另一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球,F(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),支架始終保持靜止。若小球達(dá)到最低點(diǎn)時(shí)支架對(duì)地面的壓力為6mg,求:

(1)小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度是多大?
(2)小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)支架對(duì)地面的壓力為多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

一輕繩上端固定,下端連一質(zhì)量為0.05kg的小球,若小球擺動(dòng)過(guò)程中輕繩偏離豎直線的最大角度為60°,則小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)繩中張力等于________N。(g=10m/s2)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案