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如图所示,可视为质点的、质量为m的小球,在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆...

如图所示,可视为质点的、质量为m的小球,在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,重力加速度为g,下列有关说法中正确的是

A.小球能够通过最高点时的最小速度为0

B.小球能够通过最高点时的最小速度为

C.如果小球在最高点时的速度大小为2,则此时小球对管道的外壁有作用力

D.如果小球在最低点时的速度大小为,则此时小球对管道外壁的作用力为6mg

 

ACD 【解析】 AB.据题意,由于小球内侧有支持物,当小球运动到最高点的最小速度为零,故A正确,B错误; C.当小球速度为某一个值时,小球受到的支持力等于0,此时 即,如果小球在最高点时的速度大小为,则小球受到竖直向下的弹力作用,据牛顿第三定律,小球对管道有竖直向上的弹力,所以此时小球对管道的外壁有作用力,故C正确; D. 如果小球在最低点时的速度大小为,则重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有: N-mg=m 解得: N=mg+m=mg+m=6mg 根据牛顿第三定律,球对管道的外壁的作用力为6mg,故D正确.  
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考点分析:
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质量为m的小球,用长为l的线悬挂在O点,在O点正下方l/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,将小球从静止释放,当球第一次通过最低点P时(    

A. 小球的角速度突然减小 B. 小球的向心加速度突然增大

C. 小球受到的向心力突然增大 D. 细线的拉力不变

 

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用长为L的细杆拉着质量为m的小球在竖直平面内作圆周运动,如下图下列说法中正确的是( 

A.小球运动到最高点时,速率必须大于或等于

B.小球运动到最高点时,速率可以小于,最小速率为零

C.小球运动到最高点时,杆对球的作用力可能是拉力,也可能是支持力,也可能无作用力

D.小球运动到最低点时,杆对球的作用力一定是拉力

 

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水流星是一个经典的杂技表演项目,杂技演员将装水的杯子用细线系着在竖直平面内做圆周运动,杯子到最高点杯口向下时,水也不会从杯中流出,若杯子的质量为m,所装水的质量为M,杯子在最高点时水对杯底刚好无压力,重力加速度为g,则杯子运动到圆周的最高点时,杂技演员对绳子的拉力大小为(     

 

A. 0 B. mg C. Mg D. (M+m)g

 

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L=0.5m的轻杆,其一端连接着一个零件AA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/s2)求:

1A的速率为多大时,杆对A的作用力为0

2A的速率v1=1m/s时,杆对A的作用力大小和方向;

3A的速率v2= 4m/s时,杆对A的作用力大小和方向.

 

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一水平放置的木板上放有砝码,砝码与木板间的动摩擦因数为μ,如果让木板在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,假如运动中木板始终保持水平,砝码始终没有离开木板,且砝码与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,那么下列说法正确的是(    )

A. 在通过轨道最高点时,由于砝码处于失重状态,所以木板给砝码的支持力大于物体的重力

B. 在经过轨道最低点时,砝码对木板的压力最大,所以物体所受摩擦力最大

C. 匀速圆周运动的速率不超过

D. 在通过轨道最低点时,砝码处于失重状态,所以木板给砝码的支持力大于砝码的重力

 

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