如圖所示,長為L的細(xì)線,一端固定在O點(diǎn),另一端系一個球.把小球拉到與懸點(diǎn)O處于同一水平面的A點(diǎn),并給小球豎直向下的初速度,使小球繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動.要使小球能夠在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,在A處小球豎直向下的最小初速度應(yīng)為( 。
分析:當(dāng)小球恰好通過圓周最高點(diǎn)B時,小球的初速度最。鶕(jù)牛頓第二定律和機(jī)械能守恒定律求出在A處小球豎直向下的最小初速度.
解答:解:當(dāng)小球恰好到達(dá)圓周的最高點(diǎn)B時,由重力提供向心力,則有
     mg=m
v
2
B
L
,得vB=
gL

根據(jù)機(jī)械能守恒定律得:
   mgL+
1
2
m
v
2
B
=
1
2
m
v
2
A

解得,vA=
3gL

故選C
點(diǎn)評:本題是機(jī)械能守恒定律與向心力知識的綜合應(yīng)用.輕繩系的小球恰好到達(dá)圓周的最高點(diǎn)時,臨界速度為v=
gr
,是常用的臨界條件.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,長為L的細(xì)繩上端系一質(zhì)量不計的環(huán),環(huán)套在光滑水平桿上,在細(xì)線的下端吊一個質(zhì)量為m的鐵球(可視作質(zhì)點(diǎn)),球離地的高度h=L,當(dāng)繩受到大小為3mg的拉力時就會斷裂,現(xiàn)讓環(huán)與球一起以v=
2gL
的速度向右運(yùn)動,在A處環(huán)被擋住而立即停止,A離右墻的水平距離也為L.不計空氣阻力,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.則:
(1)試通過計算分析環(huán)在被擋住停止運(yùn)動后繩子是否會斷?
(2)在以后的運(yùn)動過程中,球第一次的碰撞點(diǎn)離墻角B點(diǎn)的距離是多少?
(3)若球在碰撞過程中無能量損失,則球第二次的碰撞點(diǎn)離墻角B點(diǎn)的距離又是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,長為L的細(xì)繩一端固定,另一端系一質(zhì)量為m的小球.給小球一個合適的初速度,小球便可在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,這樣就構(gòu)成了個圓錐擺,設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ.下列說法中正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,長為L的細(xì)繩,一端系有一質(zhì)量為m的小球,另一端固定在O點(diǎn),細(xì)繩能夠承受的最大拉力為9mg.現(xiàn)將小球拉至細(xì)繩呈水平位置,然后由靜止釋放,小球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)擺動,不計空氣阻力.求:
(1)小球通過O點(diǎn)正下方時,小球?qū)K的拉力.
(2)如果在豎直平面內(nèi)直線OA(OA與豎直方向的夾角為θ)上某一點(diǎn)O′釘一個小釘,為使小球可繞O′點(diǎn)在豎茸水平面內(nèi)做完整圓周運(yùn)動,且細(xì)繩不致被拉斷,OO′的長度d所允許的范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?杭州模擬)如圖所示,長為L的細(xì)繩一端固定在O點(diǎn),另一端拴住一個小球,在O點(diǎn)的正下方與O點(diǎn)相距2L/3的地方有一枚與豎直平面垂直的釘子A;把球拉起使細(xì)繩在水平方向伸直,由靜止開始釋放,當(dāng)細(xì)線碰到釘子后的瞬間(細(xì)繩沒有斷),下列說法正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,長為L的細(xì)繩,一端系著一只小球,另一端懸于O點(diǎn),將小球由圖示位置由靜止釋放,當(dāng)擺到O點(diǎn)正下方時,繩被小釘擋。(dāng)釘子分別處于圖中A、B、C三個不同位置時,小球繼續(xù)擺的最大高度分別為h1、h2、h3,則( 。

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