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高中物理
竖直平面的圆周运动
竖直平面的圆周运动 知识点题库
如图所示,有一长为L=0.9m的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,现使小球恰好能在竖直面内做完整的圆周运动.已知水平地面上的C点位于O点正下方,且到O点的距离为h=1.9m,不计空气阻力.(g取10m/s
2
)
(1) 求小球通过最高点A时的速度v
A
;
(2) 若小球通过最低点B时,细线对小球的拉力T恰好为小球重力的6倍,且小球经过B点的瞬间让细线断裂,求小球落地点到C点的距离.
半径为R的光滑半圆球固定在水平面上,顶部有一小物体,如图所示.今给小物体一个水平初速度v
0
=
,则物体将( )
A .
沿球面滑至M点
B .
先沿球面滑至某点N再离开球面做斜下抛运动
C .
立即离开半圆球做平抛运动,且水平射程为
R
D .
立即离开半圆球做平抛运动,且水平射程为2R
如图所示,半径为
,内径很小的光滑半圆管竖直放置,两个质量均为
的小球
、
以不同速率进入管内,
通过最高点
时,对管壁上部的压力为
,
通过最高点
时,对管壁下部的压力为
.求
、
两球落地点间的距离.
如图所示,BCDG是光滑绝缘的
圆形轨道,位于竖直平面内,轨道半径为R,下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中.现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上,滑块受到的电场力大小为
mg,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g.
(1) 若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放,滑块到达与圆心O等高的C点时速度为多大?
(2) 在(1)的情况下,求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小.
如图所示,质量m=1 kg的小球用细线拴住,线长l=0.5 m,细线所受拉力达到F=18 N时就会被拉断。当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时,细线恰好被拉断。若此时小球距水平地面的高度h=5 m,重力加速度g=10 m/s
2
, 求:
(1) 细线恰好被拉断时小球的速度v
0
?
(2) 小球落地处到地面上P点的距离?(P点在悬点的正下方)
质量为m的小球,用长为l的线悬挂在O点,在O点正下方1/2 处有一光滑的钉子O′,把小球拉到与O′在同一水平面的位置,摆线被钉子拦住,如图所示.将小球从图中位置由静止释放.当球向右第一次通过最低点P时,( )
A .
小球速率突然减小
B .
小球的角速度突然减小
C .
小球加速度突然变大
D .
摆线上的张力突然变大
长L=0.5m的轻杆,其一端连接着一个零件A,A的质量m=2kg.现让A在竖直平面内绕O点做圆周运动,如图所示.在A通过最高点时,(g=10m/s
2
)求:
(1) A的速率为多大时,杆对A的作用力为0
(2) A的速率v
1
=1m/s时,杆对A的作用力大小和方向;
(3) A的速率v
2
= 4m/s时,杆对A的作用力大小和方向.
质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变,如图所示,那么 ( )
A .
因为速率不变,所以石块的加速度为零
B .
石块下滑过程中受的合外力越来越大
C .
石块下滑过程中,加速度大小不变,方向在变化
D .
石块下滑过程中,摩擦力大小不变,方向时刻在变化
如图,位于竖直平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成,圆弧半径Oa水平,b点为抛物线顶点。已知
,
。取重力加速度
。一小环套在轨道上从a点由静止滑下,当其在bc段轨道运动时,与轨道之间无相互作用力,求圆弧轨道的半径。
如图所示,在光滑的水平面上有一质量为3kg的静止小车,小车上表面为光滑的半圆弧轨道,半径为0.2m,C点为轨道最低点,A、B为同一水平直径上的两点。现让一个质量为1kg的可视为质点的小球从A点由静止滑下,重力加速度g取10m/s
2
, 下列说法中正确的是( )
A .
小球经过C点前后,小车的速度方向发生改变
B .
小球从A点运动到C点过程中,小球的机械能守恒
C .
小球运动到B点时,小车的位移大小为0.1m
D .
地面对小车的支持力大小始终等于40N
如图所示,在同一水平面内的光滑平行金属导轨MN、M'N'与均处于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP、N'P'平滑连接,半圆轨道半径均为r=0.5m,导轨间距L=1m,水平导轨左端MM'接有R=2Ω的定值电阻,水平轨道的ANN'A'区域内有竖直向下的匀强磁场,磁场区域宽度d=1m。一质量为m=0.2kg、电阻为R
0
=0.5Ω、长度为L=1m的导体棒ab放置在水平导轨上距磁场左边界s处,在与导体棒垂直、大小为2N的水平恒力F的作用下从静止开始运动,导体棒运动过程中始终与导轨垂直并与导轨接触良好,导体棒进入磁场后做匀速运动,当导体棒运动至NN'时撤去F,结果导体棒ab恰好能运动到半圆形轨道的最高点PP'。已知重力加速度g取10m/s
2
, 导轨电阻忽略不计。
(1) 求匀强磁场的磁感应强度B的大小及s的大小;
(2) 若导体棒运动到AA'时撤去拉力,试判断导体棒能不能运动到半圆轨道上。如果不能,说明理由;如果能,试再判断导体棒沿半圆轨道运动时会不会脱离轨道。
如图所示,绝缘光滑轨道AB部分是倾角为
的斜面,AC部分为竖直平面上半径为R的圆轨道,斜面与圆轨道相切。整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中。现有一个质量为m的小球,带正电荷量
,求:
(1) 若小球在O点由静止释放它将做什么运动;
(2) 要使小球不脱离圆轨道,在O点的初速度应满足什么条件?
如图所示,竖直平面内有固定的半径为R的光滑绝缘圆形轨道,水平匀强电场平行于轨道平面向左,P、Q分别为轨道的最高点、最低点。质量为m、电荷量为q的带正电小球(可视为质点)在轨道内运动,已知重力加速度为g,场强
。要使小球能沿轨道做完整的圆周运动,下列说法中正确的是( )
A .
小球过Q点时速度至少等于
B .
小球过Q点时速度至少等于
C .
小球过Q、P点受轨道弹力大小的差值为6 mg
D .
小球过Q、P点受轨道弹力大小的差值为7.5 mg
如图,两质量相同的小球A、B,用线悬在等高的O
1
、O
2
点,系A球的悬线比系B球的悬线长。把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放,则经最低点时(以悬点为零势能点,忽略空气阻力)。( )
A .
A球对绳子的拉力一定等于B球对绳子的拉力
B .
A球的角速度大于B球的角速度
C .
A球的在最低点时重力的瞬时功率大于B球在最低点时重力的瞬时功率
D .
A球的机械能等于B球的机械能
如图所示,当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时,车对桥顶的压力为车重的
,如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时,不受摩擦力作用,则汽车通过桥顶的速度应为(g=10m/s
2
)( )
A .
15m/s
B .
20m/s
C .
25m/s
D .
30m/s
如图所示,在匀强电场中,一长为L的绝缘细线一端固定于O点,另一端系一个质量为m、电荷量为q的带正电小球。现使其在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动。AB、CD分别为圆的水平和竖直直径。已知电场方向斜向右上方且与水平方向夹角为45°(图中未画出),场强大小为
, 重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A .
小球运动的最小速度为
B .
小球运动到A点时的机械能最小
C .
小球运动到B点时的动能最大
D .
小球从C运动到D的过程中合力做功不为零
荡秋千是一项非常有趣的娱乐活动,如图所示,公园里一个小姑娘在荡秋千小姑娘(包括坐着的踏板可视为质点,不考虑绳索的重力),下列判断正确的是( )
A .
小姑娘受重力、绳索拉力和向心力
B .
小姑娘经过最高点时的加速度可能为0
C .
小姑娘在任何时刻的加速度都不会为0
D .
小姑娘经过最低点时的绳索张力大小可能等于其重力
固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环,小环从大圆环顶端P点由静止开始自由下滑,在下滑过程中,小环的速率正比于( )
A .
它滑过的弧长
B .
它下降的高度
C .
它到P点的距离
D .
它与P点的连线扫过的面积
一固定在竖直面内的光滑圆弧轨道如图所示,左端A点的切线方向与水平方向的夹角为
, 顶端B点的切线方向水平。将一小球(视为质点,图中未画出)从空中某点以大小为
的初速度水平抛出,恰好从A点沿轨道切线方向进入轨道,并恰好能到达B点。取重力加速度大小
, 不计空气阻力。圆弧轨道的半径为( )
A .
B .
C .
D .
如图所示,在水平方向的匀强电场中,一绝缘细线的一端固定在O点,另一端系一带正电的小球,小球在只受重力、电场力、绳子的拉力作用下在竖直平面内做圆周运动,小球所受的电场力大小等于重力大小. a、b、c、d四点的位置如图所示,圆上各点相比较,小球( )
A .
在最高点a处的动能最小
B .
在最低点c处的机械能最小
C .
在水平直径左端d处的机械能最大
D .
在水平直径右端b处的机械能最大
1
2
3
4
5
6
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俄国二月革命后出现了两个政权并存的局面,
Now he is too busy his father. A.write
“我带了几双眼下中国还不能生产的尼龙袜子
下图为汽车尾气净化装置中发生反应的微观示
The Olympic Games ____ held every ____ years. A.is;four
如图所示,有一矩形闭合导体线圈,在范围足
3.下列各句中,加点的词语运用正确的一项
张强同学想探究20世纪50~70年代美苏争霸的历
下列各组所列的两大洲中,以运河作为分界的
给出数阵: 0 1 … 9 1 2
已知a,b∈R,则“”是“”的 (A)充分不必
图中①②③④四地为世界著名河流的河口。据
(11分)我们每时每刻都生活在空气的“海洋
导数的几何意义 导数f'(x0)的几何意义就是曲
— You did a good job, Lily! — Thank you. And I _______
下列生理过程中,能用图表示的是( )A.神
下列物质的应用不正确的是
为了探究水电解的微观过程,玉玲同学做了一
图中虚线表示某个电场中的等势线,与它们对
某K2CO3样品,一定含Na2CO3、KNO3和Ba(NO3)2杂质