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如图所示,长为a的轻质细线,一端悬挂在O点,另一端接一质量为m的小球,组成一个能绕O点自由转动的振子,现有n个这样的振子以相等的间隔b(b>2a)成一直线悬于光滑的平台上,且悬点距台面的高度均为a,今有一质量为m的小球以水平速度v沿台面射向振子,且与振子碰撞时无能量损失,为使每个振子被小球碰后都能在竖直面内转一周,则入射小球的速度不能小于(  )
A.
ag
B.2
ag
C.
5ag
D.
6ag

由于小球与振子碰撞无能量损失,每次小球与振子、振子与小球碰撞后均交换速度.振子完成完整圆周运动在最低点的最小速度应为v0,则根据机械能守恒得:
1
2
m
v20
=mg?2a+
1
2
mv2

振子刚好到达最高点时,有:mg=m
v2
a

所以可解得:v0=
5ag

因此,只有入射小球的速度不小于 v0=
5ag
,就可使所有振子完成完整的圆周运动.故C正确.
故选:C
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

大型拱桥的拱高为h,弧长为L,如图所示,质量为m的汽车在以不变的速率v由A点运动到B点的过程中,以下说法正确的是(  )
A.由A到B的过程中,汽车的重力势能不变,重力始终不做功
B.由A到B的过程中,汽车的重力势能的增量为零,重力的总功等于零
C.汽车的重力势能先增大后减小,总的变化量为零,重力先做正功,后做负功,总功为零
D.汽车的重力势能先增大后减小,上坡时重力做负功,下坡时做正功,总功为零

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

质量为m的物体(可看成质点)以某一速度冲上倾角为30°的固定斜面,其运动的加速度为
3
4
g,此物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这个过程中物体重力势能增加了______,机械能损失了______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,质量为m的小球沿光滑的斜面AB下滑,然后可以无能量损失地进入光滑的圆形轨道BCD,小球从A点开始由静止下滑,已知AC之间的竖直高度为h,圆轨道的半径为R,重力加速度为g,则下列判断正确的是(  )
A.若h=2R,则小球刚好能到达D点
B.小球从C点到D点的运动为匀速圆周运动
C.若小球恰好能通过D点,则小球到达C点的速率为
5gR
D.若小球到达D点的速率为
2gR
,小球对D点的压力为2mg

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

下列说法正确的是(  )
A.重力势能为零的物体,也可以对别的物体做功
B.处于平衡状态的物体,动能和机械能都保持不变
C.在弹性限度内,弹簧越长,弹性势能越大
D.机械能具有相对性,数值有正负,其正负表示机械能的多少

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

质量为25㎏的小孩坐在秋千上,小孩离拴绳子的栋梁2.5m.如果秋千摆到最高点时,绳子与竖直方向的夹角是60°,当秋千板摆到最低点时(不计空气阻力,g取10m/s2),求:
(1)小孩的速度为多大?
(2)秋千板对小孩的压力是多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面,斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中.一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端,整根弹簧处于自然状态.一质量为m、带电量为q(q>0)的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放,滑块在运动过程中电量保持不变,设滑块与弹簧接触后粘在一起不分离且无没有机械能损失,物体刚好返回到S0段中点,弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度大小为g.则(  )
A.滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间为t1=
2ms0
qE+mgsinθ
B.滑块运动过程中的最大动能等于(mgsinθ+qE)[(mgsinθ/k)+s0]
C.弹簧的最大弹性势能为(mgsinθ+qE)s0
D.运动过程物体和弹簧系统机械能和电势能始终总和变小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图为翻滚过山车的模型.弧形轨道的下端与半径为R的竖直圆轨道相接,使质量为m的小球从离地面竖直高度为H的弧形轨道A端静止滚下,小球进入轨道下端后沿圆轨道运动.实验发现,只要H大于一定值,小球就可以顺利通过圆轨道的最高点A.如果小球通过A点时的速度大小为v,不考虑摩擦等阻力,下列关系式正确的是(  )
A.mgh=
1
2
mv2
B.mg2R=
1
2
mv2
C.mgH=
1
2
mv2
D.mgH=
1
2
mv2+mg2R

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

蹦床运动是运动员从蹦床反弹起来后在空中表演技巧的运动.当运动员从最高处下降至最低处的过程中(不计空气阻力),运动员(  )
A.动能一直增大B.所受重力始终做正功
C.动能一直减小D.重力势能只转变成动能

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同步练习册答案