15.如圖所示,豎直圓形管道固定不動,A為管道的最低點(diǎn),E為最高點(diǎn),C為最右側(cè)的點(diǎn),B在A、C之間任意可能位置,D在C、E之間任意可能位置,一直徑略小于管道內(nèi)徑的小球以某一初速度從最低點(diǎn)A開始沿管道運(yùn)動,小球恰能通過管道的最高點(diǎn)E,完成完整的圓周運(yùn)動,已知小球做圓周運(yùn)動的軌道半徑為R,重力加速度為g,則( 。
A.小球做勻速圓周運(yùn)動
B.小球在最高點(diǎn)E的速度大小為$\sqrt{gR}$
C.小球在B點(diǎn)可能擠壓管道的內(nèi)側(cè)也可能擠壓管道的外側(cè)
D.小球在D點(diǎn)可能擠壓管道的內(nèi)側(cè)也可能擠壓管道的外側(cè)

分析 小球在豎直平面內(nèi)做變速圓周運(yùn)動,在最高點(diǎn),由于管道對小球的作用力可能向上、可能向下,可知最高點(diǎn)的臨界速度為零.抓住徑向的合力提供向心力,分析管道對小球作用力的方向.

解答 解:A、小球在豎直圓形管道中做圓周運(yùn)動,在向上運(yùn)動的過程中,速度在減小,小球做變速圓周運(yùn)動,故A錯誤.
B、小球恰能通過最高點(diǎn),可知小球在最高點(diǎn)E的速度為零,故B錯誤.
C、小球在B點(diǎn),由于徑向的合力提供向心力,可知在B點(diǎn),管道對小球的作用力指向圓心,則小球?qū)艿劳鈧?cè)有作用力,故C錯誤.
D、在D點(diǎn),由于徑向的合力提供向心力,若重力沿半徑方向的分力大于向心力,則小球?qū)艿纼?nèi)側(cè)有作用力,若重力沿半徑方向的分力小于向心力,則小球?qū)艿劳鈧?cè)有作用力,故D正確.
故選:D.

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道小球做圓周運(yùn)動向心力的來源,結(jié)合牛頓第二定律分析判斷,知道管道模型與桿子模型類似.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.下列關(guān)于物體受力和運(yùn)動的描述正確的是(  )
A.物體受到恒定的合外力作用時,一定做勻變速直線運(yùn)動
B.物體受到的合外力為零時,其加速度和速度也一定為零
C.做圓周運(yùn)動的物體所受合外力的方向一定指向圓心
D.做曲線運(yùn)動的物體,加速度的方向一定和速度的方向不在同一條直線上

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.兩個相同的密閉容器中分別裝有等質(zhì)量的同種理想氣體,已知容器中氣體的壓強(qiáng)不相同,則下列判斷中正確的是( 。
A.壓強(qiáng)小的容器中氣體的溫度比較高
B.壓強(qiáng)大的容器中氣體單位體積內(nèi)的分子個數(shù)比較少
C.壓強(qiáng)小的容器中氣體分子的平均動能比較小
D.壓強(qiáng)大的容器中氣體分子對器壁單位面積的平均作用力比較大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示,兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播,兩波源S1和S2分別位于x軸上-0.2m和1.2m處,兩列波的波速均為v=0.4m/s、振幅均為A=2cm.圖示為t=0時刻兩列波的圖象,此刻平衡位置處于x軸上0.2和0.8m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開始振動,質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置處于x=0.5m. 則下列判斷正確的是( 。
A.兩列波的周期均為ls
B.t=0.75s時刻,質(zhì)點(diǎn)P、Q都運(yùn)動到M點(diǎn)
C.t=ls時刻,質(zhì)點(diǎn)M的位移為-4cm
D.在兩列波疊加的過程中,質(zhì)點(diǎn)M的振動得到了加強(qiáng),位移始終是-4cm
E.在兩列波疊加的過程中,質(zhì)點(diǎn)M的振幅始終是4cm

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10.在升降機(jī)內(nèi),一人站在磅秤上,發(fā)現(xiàn)磅秤的示數(shù)比自己的實際體重減輕了20%,則下列判斷正確的是 (g取10m/s2)( 。
A.升降機(jī)以8m/s2的加速度加速上升B.升降機(jī)以8m/s2的加速度減速上升
C.升降機(jī)以2m/s2的加速度加速上升D.升降機(jī)以2m/s2的加速度加速下降

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.如圖所示為一內(nèi)壁光滑的豎直圓筒,一物塊用細(xì)繩系著,繩的另一端系于圓筒上表面圓心,且物塊貼著圓筒內(nèi)表面隨圓筒一起繞中心軸做勻圓周運(yùn)動,則(  )
A.繩的張力可能為零
B.圓筒對物塊的彈力不可能為零
C.隨著轉(zhuǎn)動的角速度增大,繩的張力保持不變
D.隨著轉(zhuǎn)動的角速度增大,繩的張力一定增大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.帶有$\frac{1}{4}$光滑圓弧軌道、質(zhì)量為M的滑車靜止置于光滑水平面上,如圖所示,一質(zhì)量為m的小球以速度v0水平?jīng)_上滑車,到達(dá)某一高度后,小球又返回車的左端.若M=2m,則(  )
A.小球以后將向左做平拋運(yùn)動
B.小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運(yùn)動
C.此過程中小球?qū)π≤囎龅墓?\frac{2M{v}_{0}^{2}}{9}$
D.小球在弧形槽上升的最大高度為$\frac{{v}_{0}^{2}}{3g}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.將一個矩形線圈abcd放入勻強(qiáng)磁場中,若線圈平面平行于磁感線,如圖所示,線圈在磁場中做下列運(yùn)動時,會產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( 。
A.左右平移B.上下平移C.繞ab邊D.繞bc邊轉(zhuǎn)動

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5.如圖甲所示,輕彈簧豎直固定在水平面上,一質(zhì)量為m=0.2kg的小球,從彈簧上端某高度處自由下落,從它接觸彈簧到彈簧壓縮至最短的過程中(彈簧始終在彈性限度內(nèi)),其速度v和彈簧壓縮量△x之間的函數(shù)圖象如圖乙所示,其中A為曲線的最高點(diǎn),小球和彈簧接觸瞬間機(jī)械能損失不計,則下列說法正確的是( 。
A.當(dāng)彈簧壓縮0.1m時,小球的加速度為零
B.當(dāng)△x=0.1m時,小球處于完全失重狀態(tài)
C.該彈簧的勁度系數(shù)為20.0 N/m
D.從接觸彈簧到壓縮至最短的過程中,小球的機(jī)械能一直在減小

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