(2009?安慶三模)在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的光滑圓環(huán)軌道,一質量為m的小球穿在圓環(huán)軌道上做圓周運動,到達最高點C時的速率vc=
4gR
5
,則下述不正確的是( 。
分析:因為圓環(huán)軌道是光滑的,只有重力做功,所以機械能守恒,可以求得在最低點時的最大速度;
對物體受力分析,根據(jù)圓周運動的向心力公式可以求得對軌道的作用力,由周期公式可以知道物體運動的周期.
解答:解:A、速度最大的點應該是最低點時,根據(jù)機械能守恒得:
1
2
mv2
-
1
2
mvc2=2mgR,解得最大速率為:v=
24gR
5
=
6
vc,故A正確.
B、整個過程中機械能守恒,在任一直徑兩端點上的點,它們的高度之和都是2R,即它們的重力勢能的和相等,由于總的機械能守恒,所以它們的動能之和也相等,故B正確.
C、在C點有:mg-N=m
v
2
C
R
,得:N=
1
5
mg,小球到達C點時對軌道的壓力為:N′=N=
1
5
mg,故C錯誤.
D、由周期T=
2πR
v
,當圓環(huán)以速度最小vc=
4gR
5
做勻速圓周運動時周期最小,vc=
4gR
5
代入T=
2πR
v
,計算可得T=π
5R
g
,由于小球離開最高點后速度在變大,所以T要減小,所以T<T=π
5R
g
,故D正確.
本題選錯誤的,故選:C.
點評:小球穿在圓環(huán)軌道上做圓周運動,屬于桿的模型,在最高點時速度最小,向心力最小,最低點時速度最大,向心力最大,由機械能守恒可以求它們之間的關系.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?安慶三模)如圖所示,帶等量異種電荷的兩平行金屬板豎直放置(M板帶正電,N板帶負電),板間距為d=80cm,板長為L,板間電壓為U=100V.兩極板上邊緣連線的中點處有一用水平輕質絕緣細線拴接的完全相同的小球A和B組成的裝置Q,Q處于靜止狀態(tài),該裝置中兩球之間有一處于壓縮狀態(tài)的絕緣輕質小彈簧(球與彈簧不拴接),左邊A球帶正電,電荷量為q=4×10-5C,右邊B球不帶電,兩球質量均為m=1.0×10-3kg.某時刻,裝置Q中細線突然斷裂,A、B兩球立即同時獲得大小相等、方向相反的速度 (彈簧恢復原長).若A、B之間彈簧被壓縮時所具有的彈性勢能為1.0×10-3J,小球A、B均可視為質點,Q裝置中彈簧的長度不計,小球帶電不影響板間勻強電場,不計空氣阻力,取g=l0m/s2.求:
(1)為使小球不與金屬板相碰,金屬板長度L應滿足什么條件?
(2)當小球B飛離電場恰好不與金屬板相碰時,小球A飛離電場時的動能是多大?
(3)從兩小球彈開進入電場開始,到兩小球間水平距離為30cm時,小球A的電勢能增加了多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?安慶三模)在如圖所示,x軸上方有一勻強磁場,磁感應強度的方向垂直于紙面向里,大小為B,x軸下方有一勻強電場,電場強度的大小為E,方向與y軸的夾角θ為45°且斜向上方.現(xiàn)有一質量為m、電量為q的正離子,以速度v0由y軸上的A點沿y軸正方向射入磁場,該離子在磁場中運動一段時間后從x軸上的C點進入電場區(qū)域,該離子經(jīng)C點時的速度方向與x軸夾角為45°.不計離子的重力,設磁場區(qū)域和電場區(qū)域足夠大. 求:
(1)C點的坐標;
(2)離子從A點出發(fā)到第三次穿越x軸時的運動時間;
(3)離子第四次穿越x軸時速度的大小及速度方向與電場方向的夾角.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?安慶三模)如圖,斜面固定在地面上,傾角37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8),質量1kg的滑塊,以一定的初速度沿斜面向下滑,斜面足夠長,滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.8.該滑塊所受摩擦力Ff隨時間變化的圖象是(取初速度方向為正方向)( 。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案