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题目
题型:不详难度:来源:
一根长L=60cm的绳子系着一个小球,小球在竖直平面内作圆周运动.已知球的质量m=0.5kg,求:
(1)试确定到达最高点时向心力的最小值;
(2)小球到达能够最高点继续做圆周运动的最小速度;
(3)当小球在最高点时的速度为3m/s时,绳对小球的拉力.(g=10m/s2
答案
(1)小球在最高点受重力和拉力,合力提供向心力,当拉力为零时,向心力最小,为mg=5N;
(2)重力恰好提供向心力时,速度最小,有:mg=m
v2
R
,解得:v=


gR
=


10×0.6
=


6
m/s

(3)当小球在最高点时的速度为3m/s时,拉力和重力的合力提供向心力,有:
F+mg=m
v21
R

解得:F═m
v21
R
-mg=2.5N;
答:(1)到达最高点时向心力的最小值为5N;
(2)小球到达能够最高点继续做圆周运动的最小速度为


6
m/s;
(3)当小球在最高点时的速度为3m/s时,绳对小球的拉力为2.5N.
核心考点
试题【一根长L=60cm的绳子系着一个小球,小球在竖直平面内作圆周运动.已知球的质量m=0.5kg,求:(1)试确定到达最高点时向心力的最小值;(2)小球到达能够最高】;主要考察你对向心力与向心加速度等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,半径为L的圆管轨道(圆管内径远小于轨道半径)竖直放置,管内壁光滑,管内有一个小球(小球直径略小于管内径)可沿管转动,设小球经过最高点P时的速度为v,则(  )
A.v的最小值为


gL
B.v若增大,球所需的向心力也增大
C.当v由


gL
逐渐减小时,轨道对球的弹力也减小
D.当v由


gL
逐渐增大时,轨道对球的弹力也增大

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一辆质量2t的小轿车,驶过半径R=40m的一段圆弧形桥面,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)若桥面为凹形,汽车以20m/s的速度通过桥面最低点时,对桥面压力是多大?
(2)若桥面为凸形,汽车以10m/s的速度通过桥面最高点时,对桥面压力是多大?
(3)汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时,对桥面刚好没有压力?
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一箱土豆在转盘上随转盘以角速度ω做匀速圆周运动,其中一个处于中间位置的土豆质量为m,它到转轴的距离为R,则其它土豆对该土豆的作用力为(  )
A.mgB.mω2R
C.


m2g2+m2ω4R2
D.


m2g2-m2ω4R2

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如图所示,一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动,圆盘半径为R,甲、乙物体质量分别为M和m(M>m),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍,两物体用一根长为L(L<R)的轻绳连在一起,若甲、乙两物体到转轴的距离刚好相等,甲、乙之间连线刚好沿一直径方向被拉直,要使两物体与圆盘间不发生相对滑动,则转盘匀速旋转角速度的最大值不得超过:(两物体均看作质点)(  )
A.


2μ(M+m)g
(M-m)L
B.


μ(M+m)g
(M-m)L
C.


μ(M-m)g
(M+m)L
D.


2μ(M-m)g
(M+m)L

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在竖直平面内有一半径为R的光滑圆环轨道,一质量为m的小球穿在圆环轨道上做圆周运动,到达最高点C时的速率vc=


4gR
5
,则下列说法正确的是(  )
A.此小球的最大速率是


6
vc
B.小球到达C点时对轨道的压力是
4mg
5
C.小球沿圆轨道绕行一周所用的时间小于π


5R
g
D.小球在任一直径两端点上的动能之和相等

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