如图所示，放于竖直面内的光滑金属圆环半径为R，质量为m的带孔小球穿于环上，同时有一长为R的细绳一端系于圆环最低点．当圆环以角速度ω绕竖直直径转动时，发现小球受到 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

如图所示，放于竖直面内的光滑金属圆环半径为R，质量为m的带孔小球穿于环上，同时有一长为R的细绳一端系于圆环最低点．当圆环以角速度ω绕竖直直径转动时，发现小球受到三个力作用．
则ω可能为（　　）

A．

B．

C．

D．2

答案

因为圆环光滑，所以这三个力肯定是重力、环对球的弹力、绳子的拉力，细绳要产生拉力，绳要处于拉升状态，根据几何关系可知，此时细绳与竖直方向的夹角为60°，当圆环旋转时，小球绕竖直轴做圆周运动，向心力由三个力在水平方向的合力提供，其大小为：F=mω²r，根据几何关系，其中r=Rsin60°一定，所以当角速度越大时，所需要的向心力越大，绳子拉力越大，所以对应的临界条件是小球在此位置刚好不受拉力，此时角速度最小，需要的向心力最小，
对小球进行受力分析得：F_min=2mgsin60°，即2mgsin60°=mωmin2Rsin60°解得：ωmin =

，所以只要ω＞

就符合题意．
故选D

核心考点

试题【如图所示，放于竖直面内的光滑金属圆环半径为R，质量为m的带孔小球穿于环上，同时有一长为R的细绳一端系于圆环最低点．当圆环以角速度ω绕竖直直径转动时，发现小球受到】；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

我国将于2011年下半年发射目标飞行器“天宫一号”，两个月后再发射“神舟八号”飞船并与其进行对接试验．若“天宫一号”能在离地面约300km高的圆轨道上正常运行，下列说法中正确的是（　　）

A．“天宫一号”的在轨运行速度小于同步卫星的速度

B．对接前，“神舟八号”欲追上“天宫一号”，必须在周一轨道上点火加速

C．对接时，“神舟八号”与“天宫一号”的加速度相等

D．对接后，“天宫一号”的速度小于第一宇宙速度

题型：不详难度：| 查看答案

利用传感器和计算机可以测量快速变化的力的瞬时值，如图所示是用这种方法获得的弹性细绳中拉力 F 随时间t变化的图线．实验时，把小球举到悬点O处，然后放手让小球自由落下，空气阻力不计，由图线所提供的信息可以判断（　　）

A．绳子的自然长度为

gt₁²

B．t₂时刻小球的速度最大

C．t₁时刻小球处在最低点

D．t₁时刻到t₂时刻小球的速度先增大后减小

题型：南京一模难度：| 查看答案

半径R=20cm的竖直放置的圆轨道与水平直轨道相连接，如图所示．质量为m=50g的小球A 以一定的初速度v₀由直轨道向左运动，并沿圆轨道的内壁冲上去，经过轨道最高点M时轨道对小球的压力为0.5N，然后水平飞出，落在水平轨道上．（不计一切阻力）求：
（1）小球经过M点时的速度v_M
（2）小球在水平直轨道时的初速度v₀．魔方格

题型：不详难度：| 查看答案

如图所示，杂技演员从地面上的A点开始骑摩托车沿竖直圆形轨道做特技表演．已知人与车的总质量不变，车的速率恒定，若选定地面为零势能参考平面，则摩托车通过C点时（　　）

A．机械能与A点相等	B．动能比在A点大
C．机械能比在A点大	D．重力势能比在A点大

题型：东城区难度：| 查看答案

（按题目要求作答，写出必要的文字说明、方程和式重要演算步骤，只写出最后答案不得分）质谱仪是一种十分精密的仪器，是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．其基本结构如图所示，MIV是磁场边界．质量为m电荷量为q的带电粒子，经电势差为U的电场加速后，从0点垂直MN边界进人磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，速度方向与磁场方向垂直．最后打在MN边界上的P点．设带电粒子进入电场时的初速度为零且所受重力不计．
（1）试判断该粒子带何种电荷．
（2）求粒子进入磁场时的速率．
（3）求OP间的距离．魔方格

题型：不详难度：| 查看答案

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