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如图所示,竖直环半径为,固定在木板上,木板放在水平地面上,左、右两侧各有一光滑挡...

如图所示,竖直环半径为,固定在木板上,木板放在水平地面上,左、右两侧各有一光滑挡板固定在地上,不能左右运动,在环的最低点有一小球的质量均为。现给小球一水平向右的瞬时速度,小球会在环内侧做圆周运动。为保证小球能通过环的最高点,且不会使环在竖直方向上跳起(不计小球与环的摩擦阻力),则瞬时速度必须满足(  )

A.最小值为 B.最大值为 C.最小值为 D.最大值为

 

CD 【解析】 AC.要保证小球能通过环的最高点,在最高点最小速度满足 从最低点到最高点由机械能守恒定律得 可得小球在最低点瞬时速度的最小值为,故A错误,C正确; BD.为了使环不会在竖直方向上跳起,则在最高点球有最大速度时,对环的压力为,由牛顿第二定律可得 从最低点到最高点由机械能守恒定律得 可得小球在最低点瞬时速度的最大值为,故B错误,D正确。 故选CD。  
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考点分析:
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2017723日,在第13届莫斯科航展上“俄罗斯勇士”飞行表演队完成了倒飞筋斗的动作。现将其简化成如图所示的光滑的板(飞机)和小球(飞行员),让小球在竖直面内始终与板相对静止且做匀速圆周运动。为圆周的最高点,为最低点,与圆心等高,且小球运动到时,板与水平面成角,设小球的质量为,做圆周运动的半径为,线速度为,重力加速度为,下列说法正确的是(  )

A.小球通过处时的向心力与小球通过处时的向心力大小相等

B.小球在处受到板的弹力比在处大

C.两处板的倾角与小球的运动速度应满足

D.小球在两处受到板的弹力为

 

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质量为m的物体沿着半径为r的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为υ,如图所示,若物体与球壳之间的摩擦因数为μ,则物体在最低点时的(  )

A.向心加速度为

B.向心力为m(g+

C.对球壳的压力为

D.受到的摩擦力为μm(g+

 

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如图所示,一质量为m的小球置于半径为R的光滑竖直圆轨道最低点A处,B为轨道最高点,CD另一端与小球栓接,已知弹簧的劲度系数为,原长为L=2R,弹簧始终处于弹性限度内,若给小球一水平初速度v0,已知重力加速度为g,则( )

A. v0较小时,小球可能会离开圆轨道

B. 若在则小球会在BD间脱离圆轨道

C. 只要,小球就能做完整的圆周运动

D. 只要小球能做完整圆周运动,则小球与轨道间最大压力与最小压力之差与v0无关

 

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如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,圆形管道半径为,管道内径略大于小球直径,且远小于,则下列说法正确的是(  )

A.小球通过最高点时的最小速度

B.小球通过最高点时的最小速度

C.小球在水平线以下的管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力

D.小球在水平线以上的管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力

 

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如图所示,轻杆长3L,在杆两端分别固定质量均为m的球AB,光滑水平转轴穿过杆上距球AL处的O点,外界给系统一定能量后,杆和球在竖直平面内转动,球B运动到最高点时,杆对球B恰好无作用力.忽略空气阻力.则球B在最高点时(  )

A.B的速度为零

B.A的速度大小为

C.水平转轴对杆的作用力为1.5mg

D.水平转轴对杆的作用力为2.5mg

 

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