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半径为R的圆桶固定在小车上,有一光滑小球静止在圆桶的最低点.如图所示,小车以速度v向右匀速运动,当小车遇到障碍物突然停止时,小球在桶内做圆周运动恰能通过最高点,则圆桶的半径与小车速度之间的关系是(  )

 

A.

R=

B.

R=

C.

R=

D.

R=


考点:

机械能守恒定律;牛顿第二定律;向心力.版权所有

专题:

机械能守恒定律应用专题.

分析:

当小车遇到障碍物突然停止时,小球以速度v沿圆轨道向上运动,在桶内做圆周运动恰能通过最高点,由重力提供向心力,根据牛顿第二定律和机械能守恒结合求解.

解答:

解:设小球恰好运动到最高点时的速度大小为v′.

在最高点,由重力提供向心力,根据牛顿第二定律得:mg=m,得,v′=

小球从最低点到最高点的过程中,根据机械能守恒得:mg•2R=

联立上两式得:R=

故选:A

点评:

圆周运动往往与机械能守恒和动能定理综合考查,关键要抓住小球到达最高点的临界条件,运用牛顿第二定律求出临界速度.

 

练习册系列答案
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已知两个力F1与F2的大小分别为10N和30N,则它们的合力大小不可能等于(  )

 

A.

15N

B.

20N

C.

35N

D.

40N

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一条河宽400m,水流的速度为2.5m/s,船相对静水的速度5m/s,要想渡河的时间最短,渡河的最短时间是 80 s;此时船沿河岸方向漂移 200 m.

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某星球的质量约为地球的9倍,半径为地球一半,若从地球上高为h处平抛一物体,射程为60m,则在该星球上从同样高度以同样初速度平抛同一物体,射程为多少?

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如图,质量为m的小球与轻质弹簧Ⅰ和水平轻绳Ⅱ相连,Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q,当剪断Ⅱ的瞬间,小球的加速度a应是(  )

 

A.

大小a=g

B.

大小a=gtanθ

C.

方向水平向左

D.

方向竖直向下

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如图所示,质量m=2.0kg的木块静止在水平面上,用大小F=20N、方向与水平方向成θ=37°角的力拉动木块,当木块运动到x=10m时撤去力F.不计空气阻力.已知木块与水平面间的动摩擦因数µ=0.2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.g取10m/s2.求:

(1)撤去力F时木块速度的大小;

(2)撤去力F后木块运动的时间.

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如图所示,AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图,其顶角θ=75°.今有一束单色光线在横截面内从OA的中点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖,一部分光线经AB面反射后恰好未从OB面射出,不考虑多次反射作用.试求玻璃的折射率n.

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如图甲,真空中有一半径为R、电荷量为+Q的均匀带电球体,以球心为坐标原点,沿半径方向建立x轴.理论分析表明,x轴上各点的场强随x变化关系如图乙,已知x1与R两点间距大于R与x2的两点间距,则(  )

  A. x2处场强大小为

  B. x1、x2两点处的电势相同

  C. 球内部的电场为匀强电场

  D. 假设将试探电荷沿x轴移动,则从x1移到R处和从R移到x2处静电力做功相同

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