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如图所示,内壁光滑的半球形容器固定放置,其圆形顶面水平.两个完全相同的小球a、b分别沿容器内壁,在不同的水平面内做匀速圆周运动.下列判断正确的是(  )

 

A.

a对内壁的压力小于b对内壁的压力

 

B.

a的向心加速度与b的向心加速度大小相等

 

C.

a的角速度小于b的角速度

 

D.

a的周期小于b的周期


考点:

向心力;线速度、角速度和周期、转速.版权所有

专题:

匀速圆周运动专题.

分析:

以任意一球为研究对象,根据牛顿第二定律得出角速度、周期、向心加速度和小球所受支持力的表达式,再比较其大小.

解答:

解:A、以任意一球为研究对象,受力情况如图,由图得到轨道对小球的支持力N=,对于两球θa>θb,所以Na>Nb,故A错误;

B、向心加速度an=gtanθ,对于两球θa>θb,则向心加速度aa>ab,故B错误;

C、小球受重力mg和内壁的支持力N,由两力合力提供向心力,根据牛顿第二定律得:mgtanθ=mω2r,得:ω=,设球的半径为R,根据几何关系可知,运动半径:r=Rsinθ,则ω=,对于两球θa>θb,则ωa>ωb,周期T=,所以Ta<Tb,故D正确,C错误;

故选:D

点评:

分析受力情况,确定小球向心力的来源,再由牛顿第二定律和圆周运动结合进行分析,是常用的方法和思路.

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


两位同学分别在塔的不同高度,用两个轻重不同的球做自由落体运动实验,已知甲球重力是乙球重力的两倍,释放甲球处的高度是释放乙球处高度的两倍,不计空气阻力,则(  )

 

A.

甲、乙两球下落的加速度相等

 

B.

甲球下落的加速度是乙球的2倍

 

C.

甲、乙两球落地时的速度相等

 

D.

甲、乙两球各下落1s时的速度相等

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,轻绳的上端系于天花板上的O点,下端系有一只小球.将小球拉离平衡位置一个角度后无初速释放.当绳摆到竖直位置时,与钉在O点正下方P的钉子相碰.在绳与钉子相碰瞬间,以下哪些物理量的大小一定不变(  )

 

A.

小球的线速度大小

B.

小球的角速度大小

 

C.

小球的向心加速度大小

D.

小球所受拉力的大小

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科目:高中物理 来源: 题型:


已知地球半径为R,地面重力加速度为g.假设地球的自转加快,则赤道上的物体就可能克服地球引力而飘浮起来,则此时地球的自转周期为(  )

 

A.

B.

C.

D.

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科目:高中物理 来源: 题型:


两颗人造地球卫星,都在圆形轨道上运行,质量之比为mA:mB=1:2,轨道半径之比rA:rB=1:2,求它们的

(1)线速度之比vA:vB

(2)角速度之比ωA:ωB

(3)周期之比TA:TB

(4)向心加速度之比aA:aB.

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科目:高中物理 来源: 题型:


质量为1kg的物体被竖直向上抛出,在空中的加速度的大小为16m/s2,最大上升高度为5m,若g取10m/s2,则在这个过程中(  )

 

A.

重力势能增加了80J

B.

动能减小了50J

 

C.

机械能减小了30J

D.

机械能守恒

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,水平放置的传送带以v=2m/s的速度向右运行,现将一质量为m=1kg的小物体轻轻地放在传送带的左端,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,左端与右端相距4m,若g=10m/s2,则小物体从左端运动到右端所需时间为 2.5 s,摩擦力对物块做的功为 2 J,摩擦力对传送带做的功为 ﹣4 J,运动过程中由于摩擦产生的内能为 2 J.

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况,以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线),s1的振幅A1=4cm,S2的振幅A2=3cm,则下列说法正确的是(  )

  A. 质点D是振动减弱点

  B. 质点A、D在该时刻的高度差为14cm

  C. 再过半个周期,质点B、C是振动加强点

  D. 质点C的振幅为1cm

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,一沿水平方向的匀强磁场分布在竖直高度为2L的某矩形区域内(宽度足够大),该区域的上下边界MN、PS是水平的.有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域.已知当线框的ab边到达MN时线框刚好做匀速直线运动(以此时开始计时),以MN处为坐标原点,取如图坐标轴x,并规定逆时针方向为感应电流的正方向,则关于线框中的感应电流与ab边的位置坐标x间的以下图线中,可能正确的是(  )

  A.  B.  C.  D.

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