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如图所示,长为L的轻绳一端固定于O点,另一端系一个小球.现使小球在竖直平面内做圆周运动,P是圆周轨道最高点,Q是轨道最低点.已知重力加速度为g.若小球刚好能够通过最高点P,则以下判断正确的是(  )
A.小球在最高点P时绳的拉力为零
B.小球通过最高点P时的速度为零
C.小球在最低点Q时绳的拉力大小等于重力
D.小球通过最低点Q时的速度大小为
5gL

球恰好经过最高点P,速度取最小值,故只受重力,重力提供向心力:mg=m
v21
r

球经过最低点Q时,受重力和绳子的拉力,如图

根据牛顿第二定律得到,F2-mg=m
v22
r

球从最高点运动到最低点的过程中,由动能定理得,mg(2r)=
1
2
mv22-
1
2
mv12
由①②③式解得:v1=
gr
,v2=
5gr
,F2=6mg;
故选A、D.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,一个小球质量为m,在半径为R的光滑管内的顶部A点水平飞出,恰好又从管口B点射人管内,则:
(1)小球在A点对上侧管壁有弹力作用还是对下侧管壁有弹力作用?作用力多大?
(2)若要使小球对上侧管壁弹力大小等于重力,则小球对A点的速度应为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

一个玩具小汽车在水平地板上以某一速度匀速行驶时,玩具小汽车对地板的压力大小F1______(填“等于”或“不等于”)它的重力大小G;当该玩具小汽车以同一速度通过玩具拱形桥最高点时,它对桥面的压力大小F2=______(填“等于”或“不等于”)它的重力大小G.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示.细绳长L,吊一个质量为m的铁球,细绳到大小为2mg的拉力会断裂,绳的上端系一质量不计的环,环套在光滑水平杆上,起初环带着球一起以v=
gL
向右运动.在A处环被挡住而停下的瞬间,绳子所受的拉力为多大?在以后的运动中,球是先碰墙还是先碰地?第一次的碰撞点离B点的距离是多少?(已知A处离墙的水平距离为L,球离地面的高度h=2L)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,过山车的轨道可视为竖直平面内半径为R的圆轨道,为了安全要求过山车必须以较大的速度通过最高点.质量为m的游客随过山车一起运动,当过山车以速度v经过圆轨道的最高点时(  )
A.座椅对人的作用力大于mg
B.向心加速度方向竖直向下
C.速度v的大小大于
gR
D.座位对游客的作用力为m
v2
R

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

①如图1所示,半径为r的圆桶绕中心轴OO′匀速转动,角速度为ω,一小块质量为m的小滑块,靠在圆桶内壁与圆桶保持相对静止,则小滑块对桶的摩擦力大小f=______;压力大小N=______.
②如图2所示,一圆锥摆摆长为L,下端拴着质量为m的小球,当绳子与竖直方向成θ角时,则绳的拉力大小F=______;圆锥摆的周期T=______.
③如图3所示,某人从高出水平地面h的山坡上水平击出一个高尔夫球.由于恒定的水平风力的作用,高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴.则该球被击出时的速度为______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

一根长l=0.625m的细绳,一端栓一质量m=0.4kg的小球,使其在竖直平面内绕绳的另一端做圆周运动,求:
(1)小球通过最高点是的最小速度;
(2)若小球以速度v=3.0m/s通过圆周最高点时,绳对小球的拉力多大?若此时绳突然断了,小球将如何运动?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

用一根细绳,一端系住一定质量的小球,另一端固定使小球在水平面内做匀速圆周运动.现有两个这样的装置,如图(a)和(b)所示.已知两球转动的角速度大小相同,绳与竖直方向的夹角分别为37°和53°:则a、b两球的转动半径Ra和Rb之比为______.(sin37°=0.6;cos37°=0.8)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

一辆汽车总质量为2.0×103Kg,这辆汽车以10m/s的速率通过凸圆弧形桥,桥的圆弧半径为50m,则汽车通过桥顶部时,桥面受到汽车的压力大小为______N,如果这辆汽车通过凸形桥顶部时速度达到______m/s,汽车就对桥面无压力.

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同步练习册答案