質(zhì)量為m的小球被系在輕繩一端,在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動,運動過程中小球受到空氣阻力的作用。設(shè)從某時刻小球通過軌道的最低點,此后小球繼續(xù)做圓周運動,經(jīng)過半個圓周恰能通過最高點。在此過程中小球克服空氣阻力所做的功為mgR/2.則小球開始通過軌道的最低點時繩子的張力為(     )
A.mgB.5mgC.7mgD.6mg
C
分析:小球恰能過最高點的臨界情況是重力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求出最小速度,再根據(jù)動能定理求出最低點的速度,根據(jù)牛頓第二定律求出繩子的張力.
解答:解:小球恰好過最高點時有:mg=m,v1=,
根據(jù)動能定理得,mg?2R-Wf=mv22-mv12①,由牛頓第二定律得:T-mg=m
聯(lián)立①②得,T=7mg 故C正確,A、B、D錯誤.
故選C.
點評:本題綜合運用了動能定理和牛頓第二定律,知道細(xì)線拉著小球在豎直面內(nèi)做圓周運動,最高點和最低點靠豎直方向上的合力提供向心力.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

火車以某一速度v通過某彎道時,內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力作用,下面分析正確的是(  )
A.軌道半徑
B.若火車速度大于v時,外軌將受到側(cè)壓力作用,其方向平行軌道平面向外
C.若火車速度小于v時,外軌將受到側(cè)壓力作用,其方向平行軌道平面向內(nèi)
D.當(dāng)火車質(zhì)量改變時,安全速率不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖4所示,細(xì)桿的一端與小球相連,可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動,細(xì)桿長0.5m,小球質(zhì)量為3.0kg,現(xiàn)給小球一初速度使它做圓周運動,若小球通過軌道最低點a處的速度為va=4m/s,通過軌道最高點b處的速度為vb=1m/s,g取10m/s2,則桿對小球作用力的情況
                
①.最高點b處為拉力,大小為24N
②.最高點b處為支持力,大小為24N
③.最低點a處為拉力,大小為126N
④.最低點a處為壓力,大小為126N
A.①③B.①④C.②③D.②④

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

假設(shè)繞太陽運轉(zhuǎn)的兩顆行星軌道半徑分別為r1和r2,且,則它們的周期之比T1∶T2角速度之比2 分別是(     )
A.1:8 ,1:8                      B.4:1 ,2:1               
C.1:8,8:1                          D.4:1,1:4

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,某種變速自行車,有六個飛輪和三個鏈輪,鏈輪和飛輪的齒數(shù)如下表所示,后輪的直徑為d=666mm。當(dāng)人騎該車,使腳踏板以恒定的角速度轉(zhuǎn)動時,自行車行進的最大速度和最小速度之比為         ;當(dāng)人騎該車行進的速度為v=4m/s時,腳踩踏板作勻速圓周運動的最小角速度是         rad/s。

名 稱
鏈 輪
飛 輪
齒數(shù)N/個
48
38
28
12
15
18
21
24
28
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內(nèi),半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的端點A.一質(zhì)量m="0.10" kg的小滑塊,以初速度v0="7.0" m/s在水平地面上向左運動,小滑塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,運動4.0 m后到達A點,沖上豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道運動,且恰好通過軌道最高點B,(取重力加速度g="10" m/s2).求:
(1)小滑塊運動到A點時的速度v1
(2)小滑塊運動到B點時的速度v2
(3) 圓環(huán)軌道半徑R

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

質(zhì)量為m的A球和質(zhì)量為2m的B球分別固定在輕桿的中點和端點,當(dāng)桿繞另一端O在豎直平面內(nèi)做圓周運動到最低位置時,求桿的OA段和AB段對小球的拉力之比?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

飛機場上運送行李的裝置為一水平放置的環(huán)形傳送帶,其俯視圖如圖所示,F(xiàn)開啟電機,傳送帶達穩(wěn)定速度v后,將行李依次輕輕放在傳送帶上。若有n件質(zhì)量均為m的行李需要通過傳送帶運送給旅客,已知行李與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,在拐彎處行李做圓周運動的半徑為R,并且行李與傳送帶間無相對滑動。(忽略電動機自身損失的能量)即傳送帶運行的速度v不可超過的數(shù)值是              。從傳送帶穩(wěn)定運動到運送完行李,電動機要消耗的電能是                    。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

有一在水平面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動的平臺,半徑為R,如圖所示。 圓臺邊緣A處坐著一個人,此人舉槍想擊中圓心O處的目標(biāo),如果子彈射出速度為v,且槍身與OA的夾角為θ,則(     )
A.sinθ=ωR/v,瞄向O點右側(cè)
B.sinθ=ωR/v,瞄向O點左側(cè)
C.tanθ=ωR/v,瞄向O點右側(cè)
D.應(yīng)對準(zhǔn)O點瞄準(zhǔn)

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同步練習(xí)冊答案