【題目】如圖所示,固定在豎直平面內(nèi)的圓管形軌道的外軌光滑,內(nèi)軌粗糙。一小球從軌道的最低點以初速度v0向右運動,球的直徑略小于圓管的直徑,球運動的軌道半徑為R,空氣阻力不計,重力加速度大小為g,下列說法一定正確的是 (  )

A.,小球不可能到達圓周最高點

B.,小球不可能到達圓周最高點

C.,小球運動過程中機械能守恒

D.,小球運動過程中機械能不守恒

【答案】BC

【解析】

AD. 小球如果不擠壓內(nèi)軌,則小球到達最高點速度最小時,小球的重力提供向心力,由牛頓第二定律,在最高點,有

由于小球不擠壓內(nèi)軌,則小球在整個運動過程中不受摩擦力作用,只有重力做功,機械能守恒,從最低點到最高點過程中,由機械能守恒定律,有

解得

若小球速度,小球也是有可能做完整的圓周運動的,可能到達圓周最高點,只是最終在圓心下方做往復運動,故A錯誤;若小球速度,則小球一定不擠壓內(nèi)軌,小球運動過程中機械能守恒,故D錯誤;

B. 如果軌道內(nèi)軌光滑,小球在運動過程中不受摩擦力,小球在運動過程中機械能守恒,如果小球運動到最高點時速度為0,由機械能守恒定律,有

解得

現(xiàn)在內(nèi)軌粗糙,如果小球速度,小球在到達最高點前一定受到摩擦力作用,即小球在到達最高點前速度已為零,小球不可能到達圓周最高點,故B正確;

C.若小球上升到與圓心等高處時速度為零,此時小球只與外軌作用,不受摩擦力,只有重力做功,由機械能守恒定律,有

解得

,小球只與外軌作用,不受摩擦力作用,小球運動過程中機械能守恒,故C正確。

故選BC。

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,半徑為R的光滑半圓形導軌固定在豎直面內(nèi)的AB兩點,直徑AB與豎直方向的夾角為60°,導軌上的C點在A點的正下方,D點是軌道的最低點,質(zhì)量為m的圓環(huán)套在導軌上,圓環(huán)通過兩個相同的輕彈簧分別與A、B兩點連接,彈簧原長均為R,對圓環(huán)施加水平向右的力F=可使其靜止在D點。

(1)求彈簧的勁度系數(shù)k

(2)C點靜止釋放圓環(huán),求圓環(huán)運動到D點的動能Ek;

(3)C點靜止釋放圓壞,求圓環(huán)運動到D點時對軌道的作用力N。

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【題目】兩電荷量分別為q1q2的點電荷固定在x軸上的O、M兩點,兩電荷連線上各點電勢jx變化的關(guān)系如圖所示,其中CND段電勢最低的點,則下列說法中正確的是( )

A. q1q2為等量異種電荷

B. N、C兩點間場強方向沿x軸負方向

C. N、D兩點間的電場強度大小沿x軸正方向先減小后增大

D. 將一正點電荷從N點移到D點,電勢能先增大后減小

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【題目】如圖所示,線圈ABCD匝數(shù)n=10,面積S=0.4m2,邊界MN(與線圈的AB邊重合)右側(cè)存在磁感應強度B=T的勻強磁場,若線圈從圖示位置開始繞AB邊以ω=10πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動。則以下說法正確的是( )

A. 線圈產(chǎn)生的是正弦交流電

B. 線圈在轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的最大感應電動勢為80V

C. 線圈轉(zhuǎn)動s時瞬時感應電動勢為40V

D. 線圈產(chǎn)生的電動勢的有效值為40V

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【題目】如圖所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并處于方向垂直于紙面向外、磁感應強度為B的勻強磁場中;質(zhì)量為m、帶電量為+Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑.在滑塊下滑的過程中,下列判斷正確的是( )

A. 滑塊受到的摩擦力不變

B. 滑塊到地面時的動能與B的大小無關(guān)

C. 滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下

D. B很大時,滑塊可能靜止于斜面上

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【題目】如圖甲所示,輕桿長為3R,已知,兩端分別固定著質(zhì)量相等的兩個小球AB,桿上O點裝有光滑的水平轉(zhuǎn)軸,給小球B一個合適的速度能夠讓小球A和小球B繞著O在豎直面內(nèi)做圓周運動,忽略空氣阻力。設小球B在最高點的速度為v,小球B受到的彈力大小為F,其圖象如圖乙所示,則下列說法正確的是(

A.當?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>

B.小球B的質(zhì)量為

C.由圖乙分析可得到小球A轉(zhuǎn)到最高點時的最小速度為

D.,當小球A轉(zhuǎn)到最高點時受到的彈力有可能為零

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【題目】對于萬有引力定律的表達式,下面說法中正確的是

A. 公式中G為引力常量,它是由實驗測得的,而不是人為規(guī)定的

B. r趨近于零時,萬有引力趨近于無窮大

C. m1m2受到的引力總是大小相等的,而與m1,m2是否相等無關(guān)

D. m1m2受到的引力總是大小相等,方向相反的,是一對平衡力

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【題目】下表是衛(wèi)星發(fā)射的幾組數(shù)據(jù),其中發(fā)射速度v0是燃料燃燒完畢時火箭具有的速度,之后火箭帶著衛(wèi)星依靠慣性繼續(xù)上升,到達指定高度h后再星箭分離,分離后的衛(wèi)星以環(huán)繞速度v繞地球做勻速圓周運動.根據(jù)發(fā)射過程和表格中的數(shù)據(jù),下面哪些說法是正確的

衛(wèi)星圓軌道離地面高度h(km)

環(huán)繞速度v(km/s)

發(fā)射速度v0(km/s)

0

7.9

7.9

200

7.8

8.0

500

7.6

8.2

5000

5.5

9.5

A.不計空氣阻力,在火箭依靠慣性上升的過程中機械能守恒

B.已知同步衛(wèi)星的軌道離地高度約為36000km,其發(fā)射速度一定大于9.5km/s

C.衛(wèi)星做勻速圓周運動離地越高,環(huán)繞周期越大

D.當發(fā)射速度達到11.2 km/s時,衛(wèi)星能脫離太陽系的束縛

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【題目】如圖所示,在水平地面上有一圓弧形凹槽ABC,AC連線與地面相平,凹槽ABC是位于豎直平面內(nèi)以O為圓心、半徑為R的一段圓弧,B為圓弧最低點,而且AB段光滑,BC段粗糙,F(xiàn)有一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點),從水平地面上P處以初速度v0斜向右上方飛出,v0與水平地面夾角為θ,不計空氣阻力,該小球恰好能從A點沿圓弧的切線方向進入軌道,沿圓弧ABC繼續(xù)運動后從C點以速率飛出。重力加速度為g,則下列說法中正確的是 ( 。

A.小球由PA的過程中,離地面的最大高度為

B.小球進入A點時重力的瞬時功率為

C.小球在圓形軌道內(nèi)由于摩擦產(chǎn)生的熱量為

D.小球經(jīng)過圓形軌道最低點B處受到軌道的支持力大小為

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