如圖所示,小球(可被視作質(zhì)點(diǎn))質(zhì)量為m,固定在豎直平面內(nèi)的圓環(huán)其最高處有一小缺口A,小缺口的直徑略大于小球的直徑。細(xì)繩拉著小球在圓環(huán)內(nèi)繞環(huán)心O做圓周運(yùn)動(dòng),小球不脫離圓軌道,圓環(huán)半徑為r,細(xì)繩的長(zhǎng)度也是r.細(xì)繩所能承受的最大張力為小球重力的3倍.用g表示重力加速度.小球在最高點(diǎn)A允許的最大速率和最小速率是多大?
,

試題分析:經(jīng)過(guò)最高點(diǎn),通常受支持力、重力提供向心力,即,所以在做糕點(diǎn)最小速度為
細(xì)繩所能承受的最大張力為小球重力的3倍,代入則
點(diǎn)評(píng):本題考查了圓周運(yùn)動(dòng)中相關(guān)參數(shù)的計(jì)算,例如線(xiàn)速度、角速度、周期等。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示兩段長(zhǎng)均為L(zhǎng)的輕質(zhì)線(xiàn)共同系住一個(gè)質(zhì)量為m的小球,另一端分別固定在等高的A、B兩點(diǎn),A、B兩點(diǎn)間距也為L(zhǎng),今使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速率為v,兩段線(xiàn)中張力恰好均為零,若小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速率為2v,則此時(shí)每段線(xiàn)中張力大小為  (  ).

A. mg   B.2mg  C.3mg  D.4mg

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一光滑圓環(huán)豎直放置,可繞豎直軸MN轉(zhuǎn)動(dòng)(如圖示),環(huán)半徑R=20cm,在環(huán)上套一個(gè)質(zhì)量為m的小球,當(dāng)環(huán)繞MN以ω=10rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小球與環(huán)心連線(xiàn)與MN之間的夾角θ是(g取10m/s2):
A.30°
B.45°
C.60°
D.75°

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,用長(zhǎng)短不同、材料和粗細(xì)均相同的兩根繩子各拴著一個(gè)質(zhì)量相同的小球,在光滑的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則
A.兩個(gè)小球以相同的角速度運(yùn)動(dòng)時(shí),長(zhǎng)繩容易斷
B.兩個(gè)小球以相同的角速度運(yùn)動(dòng)時(shí),短繩容易斷
C.兩個(gè)小球以相同的線(xiàn)速度運(yùn)動(dòng)時(shí),長(zhǎng)繩容易斷
D.兩個(gè)小球以相同的線(xiàn)速度運(yùn)動(dòng)時(shí),短繩容易斷

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖為質(zhì)量m=1×103kg的小汽車(chē)在水平公路上行駛的俯視圖,輪胎與路面間的最大靜摩擦力f=8×103 N。汽車(chē)經(jīng)過(guò)半徑r=50m的彎路時(shí)

(1)(3分)設(shè)轉(zhuǎn)彎時(shí)路面水平,則汽車(chē)轉(zhuǎn)彎做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由什么力提供?
(2)(3分)若車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)的摩擦力恰好等于最大靜摩擦力,此時(shí)車(chē)速的大小v=?
(3)(3分)如果車(chē)速達(dá)到90km/h,這輛車(chē)會(huì)不會(huì)發(fā)生側(cè)滑?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

人手里抓住一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩的一端,繩的另一端系著一個(gè)質(zhì)量為m的小球,若要使小球能在豎直面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng),它轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度應(yīng)滿(mǎn)足的條件是:
A.;B.;C.;D.。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

火車(chē)軌道在轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌,其高度差由轉(zhuǎn)彎半徑與火車(chē)速度確定。若在某轉(zhuǎn)彎處規(guī)定行駛的速度為v,則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是:(  )
A.當(dāng)速度大于v時(shí),輪緣擠壓外軌
B.當(dāng)速度小于v時(shí),輪緣擠壓外軌
C.當(dāng)以v的速度通過(guò)此彎路時(shí),輪緣既不擠壓外軌,也不擠壓內(nèi)軌
D.當(dāng)以v的速度通過(guò)此彎路時(shí),火車(chē)重力與軌道支持力的合力提供向心力

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

質(zhì)量為m=1Kg的滑塊沿光滑的圓軌道內(nèi)側(cè)向上滑行,已知圓弧軌道半徑R=0.4m,如圖所示,g=10m/s2,求:

⑴滑塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道最高點(diǎn)的速度為v1=2m/s,則在最高點(diǎn)時(shí)圓弧軌道對(duì)滑塊的壓力為多少?
⑵滑塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道最高點(diǎn)的速度為v2=4m/s,則在最高點(diǎn)時(shí)滑塊對(duì)圓弧軌道的壓力為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,光滑圓弧軌道固定放置在豎直平面內(nèi),一質(zhì)量為m的小球位于軌道內(nèi)側(cè)最低點(diǎn),現(xiàn)給小球一水平初速度,使小球沿著軌道運(yùn)動(dòng)且始終不脫離軌道,當(dāng)小球再次運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小可能是
A.mgB.3 mg
C.5 mgD.7mg

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