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如图所示,一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道,管道里有一个直径略小于管道内径的...

如图所示,一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道,管道里有一个直径略小于管道内径的小球,小球在管道内做圆周运动,从B点脱离后做平抛运动,经过0.3 s后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰.已知半圆形管道的半径R=1 m,小球可看做质点且其质量为m=1 kg,g10 m/s2.则(  )

A.小球在斜面上的相碰点CB点的水平距离是0.9 m

B.小球在斜面上的相碰点CB点的水平距离是1.9 m

C.小球经过管道的B点时,受到管道的作用力FNB的大小是1 N

D.小球经过管道的B点时,受到管道的作用力FNB的大小是2 N

 

AC 【解析】 小球恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰到,说明小球在C点竖直方向的分速度和水平分速度相等,代人公式即可;小球经过圆弧轨道的B点时做圆周运动,所受轨道作用力与重力一起提供向心力,根据牛顿第二定律列式可求得受管道的作用力. 根据平抛运动的规律和运动合成的可知,则小球在C点竖直方向的分速度和水平分速度相等,得,则B点与C点的水平距离为:,A正确B错误;B点的速度为3m/s,根据牛顿运动定律,在B点设轨道对球的作用力方向向下,,代入解得,负号表示轨道对球的作用力方向向上,C正确D错误.  
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考点分析:
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如图所示,圆弧形凹槽固定在水平地面上,其中是以为圆心的一段圆弧,位于竖直平面内。现有一小球从一水平桌面的边缘P点向右水平飞出,该小球恰好能从点沿圆弧的切线方向进人轨道。与竖直方向的夹角为与竖直方向的夹角为。下列说法正确的是(  )

A. B.

C. D.

 

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半径为r=1m的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动,A为圆盘边缘上一点,在O点的正上方将一个可视为质点的小球以4m/s的速度水平抛出,半径OA方向恰好与该初速度的方向相同,如图所示,若小球与圆盘只碰一次,且落在A点,则圆盘转动的角速度大小不可能是(      )

A. B. C. D.

 

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如图甲所示,用一轻质绳拴着一质量为m的小球,在竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力),小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T,小球在最高点的速度大小为v,其T﹣v2图象如图乙所示,则(  )

A. 当地的重力加速度为

B. 轻质绳长为

C. 小球在最低点受到的最小拉力为5a

D. 若把轻绳换成轻杆,则从最高点由静止转过90°的过程中杆始终对小球产生支持力

 

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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

 

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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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