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13.一质量为m的小球在F=2mg的竖直向上的恒力作用下,以某一速度从竖直平面的半圆轨道的左端进入半径为R的半圆轨道内运动,恰好能经过轨道的最低点,重力加速度为g,关于小球在最低点的说法正确的是(  )
A.速度等于0B.速度等于$\sqrt{Rg}$
C.小球对轨道压力等于mgD.小球对轨道压力等于0

分析 小球恰好能通过轨道的最低点,可知在最低点球对轨道的压力为零,结合牛顿第二定律求出最低点的速度.

解答 解:小球恰好能通过轨道的最低点,可知在最低点球对轨道的压力为零,根据牛顿第二定律得,$F-mg=m\frac{{v}^{2}}{R}$,解得v=$\sqrt{gR}$,故A错误,B正确,C错误,D正确.
故选:BD.

点评 解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源,抓住临界状态,结合牛顿第二定律进行求解.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

3.物理学对电场和磁场的研究促进了现代科学技术的发展,提高了人们的生活水平.
(1)现代技术设备中常常利用电场或磁场来改变或控制带电粒子的运动.现有一质量为m、电荷量为e的电子由静止经电压为U的加速电场加速后射出(忽略电子所受重力).
a.如图甲所示,若电子从加速电场射出后沿平行极板的方向射入偏转电场,偏转电场可看作匀强电场,板间电压为U′,极板长度为L,板间距为d,求电子射入偏转电场时速度的大小v以及射出偏转电场时速度偏转角θ的正切值;
b.如图乙所示,若电子从加速电场射出后沿直径方向进入半径为r的圆形磁场区域,该磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里.设电子射出磁场时的速度方向与射入时相比偏转了θ′角,请推导说明增大偏转角θ′的方法(至少说出两种).
(2)磁场与电场有诸多相似之处.电场强度的定义式E=$\frac{F}{q}$,请你由此类比,从运动电荷所受的洛伦兹力F出发,写出磁感应强度B的定义式;并从宏观与微观统一的思想出发构建一个合适的模型,推理论证该定义式与B=$\frac{{F}_{安}}{IL}$这一定义式的一致性.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

4.如图所示,两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点,并在同一水平面内做匀速圆周运动,则它们的(  )
A.角速度大小相等B.线速度的大小相等
C.外圈运动的小球周期大D.向心加速度的大小相等

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

1.城市中为了解决交通问题,修建了许多立交桥.某立交桥简化示意图如图所示,桥面为圆弧形的立交桥AB,横跨在水平路面上,桥高为h,跨度为L=2kh.一辆质量m的小汽车到达桥顶时的速度为v,重力加速度大小为g,求小汽车在桥顶处对桥面的压力大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

8.如图所示,一细杆与水桶相连,水桶中装有水,水桶与细杆一起在竖直平面内做圆周运动,已知,水的质量m=0.5kg,水的重心到转轴的距离L=90cm.(取g=10m/s2,不计空气阻力)则(  )
A.水桶不管以多大的速度通过最高点,都会有水流出
B.若在最高点水不流出来,桶的最小速率为3m/s
C.若在最低点水桶的速率v=3m/s,水对桶底的压力0
D.若在最低点水桶的速率v=5m/s,水对桶底的压力$\frac{80}{9}$N

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

18.如图所示,是《用圆锥摆粗略验证向心力的表达式》的实验,细线下面悬挂一个钢球,细线上端固定.将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时恰好位于圆心.现设法使钢球沿纸上的某个圆周运动.实验步骤如下:
(1)用秒表记下钢球运动n圈的时间t.
(2)通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的半径r,并用天平测出钢球质量m.
(3)测出悬点到球心的竖直高度h,用上述测得的量分别表示钢球所需要向心力的表达式F1=$\frac{{4m{π^2}{n^2}r}}{t^2}$,钢球所受合力的表达式F2=$mg\frac{r}{h}$.下面是一次实验得到的数据,代入上式计算结果F1=0.173N,F2=0.172N.(g取10m/s2,π2≈10,保留三位有效数字)
m
(kg)
r
(m)
n
(转)
t
(s)
h
(m)
0.10.0254030.20.145

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

5.下列说法中正确的是(  )
A.将一滴红墨水滴入一盆清水中,不久整盆水都变红了,这是因为分子间距离较大
B.做功和热传递是改变物体内能的两种方式,但本质是不同的
C.导热性能各向同性的固体,一定不是单晶体
D.自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体压强增大而非分子间相互排斥的原因

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

2.下列说法中正确的是(  )
A.给车胎打气,越压越吃力,是由于分子间存在斥力
B.当分子间作用已表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而减小
C.分子势能随分子间距离的增大而减小
D.分子力随着分子间距离的增大,可能先减小后增大再减小

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

3.关于功的概念,下列说法中正确的是(  )
A.位移大,力对物体做的功一定多
B.受力小,力对物体做的功一定少
C.物体静止,则力对物体一定不做功
D.力的大小和物体在力的方向上的位移大小决定功的多少

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