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如图,一半径为R,粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ水平。一质...

如图,一半径为R,粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ水平。一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落,恰好从P点进入轨道。质点滑到轨道最低点N时,对轨道的压力为4mgg为重力加速度的大小。用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功,则(      

A.,质点恰好可以到达Q

B.,质点不能到达Q

C.,质点到达Q后,继续上升一段距离

D.,质点到达Q后,继续上升一段距离

 

C 【解析】 对N点运用牛顿第二定律,结合压力的大小求出N点的速度大小,对开始下落到N点的过程运用动能定理求出克服摩擦力做功的大小。抓住NQ段克服摩擦力做功小于在PN段克服摩擦力做功,根据动能定理分析Q点的速度大小,从而判断能否到达Q点。 从出发点到P点,由动能定理知 , 在N点由牛顿第二定律知 , 知 , 从P到N由动能定理知 , 。 设PN上某点与OP的夹角为θ,由变速圆周运动知 , 根据左右对称,在同一高度,由于摩擦力做负功导致右侧对称点速率小,轨道的支持力小,滑动摩擦力小,因此 。 从N到Q,由动能定理知 , 因此 , 质点继续上升一段距离。 故选C。
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考点分析:
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如图甲所示,轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为N,小球在最高点的速度大小为v,其Nv2图象如图乙所示。则 (  )

A. 小球的质量为

B. 当地的重力加速度大小为

C. v2c时,在最高点杆对小球的弹力方向向上

D. v2=2b时,在最高点杆对小球的弹力大小为2a

 

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在水平路面上做匀速直线运动的小车上有一固定的竖直杆,车上的三个水平支架上有三个完全相同的小球ABC,它们离地面的高度分别为3h2hh,当小车遇到障碍物P时,立即停下来,三个小球同时从支架上水平抛出,先后落到水平路面上,如图所示,不计空气阻力,则下列说法正确的是(  )

A.三个小球落地时间差与车速有关

B.三个小球落地点的间隔距离L1L2

C.三个小球落地点的间隔距离L1<L2

D.三个小球落地点的间隔距离L1>L2

 

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一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,有两个质量相同的小球AB紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则(  )

A.A的线速度必定等于球B的线速度

B.A的角速度必定小于球B的角速度

C.A的运动周期必定小于球B的运动周期

D.A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力

 

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无缝钢管的制作原理如图所示,竖直平面内,管状模型置于两个支承轮上,支承轮转动时通过摩擦力带动管状模型转动,铁水注入管状模型后,由于离心作用,紧紧地覆盖在模型的内壁上,冷却后就得到无缝纲管。已知管状模型内壁半径R,则下列说法正确的是

A.铁水是由于受到离心力的作用才覆盖在模型内壁上

B.模型各个方向上受到的铁水的作用力相同

C.若最上部的铁水恰好不离开模型内壁,此时仅重力提供向心力

D.管状模型转动的角速度ω最大为

 

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如图所示,竖直圆筒内壁光滑,半径为R,上部侧面A处开有小口,在小口A的正下方h处亦有与A大小相同的小口B,小球从小口A沿切线方向水平射入筒内,使小球紧贴筒内壁运动,要使小球从B口处飞出,小球进入A口的最小速率υ0

A. B. C. D.

 

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