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20.如图,质量为M的大圆环,半径为R,被乙轻杆固定在O点,两个质量均为m的小环(可视为质点),同时从大环两侧的对称位置由静止滑下,两小环同时滑到大环最低点时(未相碰)速率都为v,则此时大环对轻杆的拉力大小为(  )
A.m($\frac{{v}^{2}}{R}$+g)+MgB.2m(g+$\frac{{v}^{2}}{R}$)+MgC.Mg+$\frac{2m{v}^{2}}{R}$D.(2m+M)g

分析 两小环同时滑到同大环底部时,在底部时,小环受重力和弹力,根据牛顿第二定律,求出大环对小环的弹力,再由牛顿第三定律求小环对大环的压力.再研究大圆环,大环受到向下的两个弹力,竖直方向受重力和拉力和压力,根据力平衡列式求解.

解答 解:小环滑到大环最低点时,对每个小环,根据牛顿第二定律得:
N-mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,
得:N=mg+m$\frac{{v}^{2}}{R}$
由牛顿第三定律得,每个小环对大环的压力大小为:N′=N=mg+m$\frac{{v}^{2}}{R}$
对大环,根据平衡条件得:F=2N′+Mg=2m(g+$\frac{{v}^{2}}{R}$)+Mg
由牛顿第三定律知,大环对轻杆的拉力大小为:F′=F=2m(g+$\frac{{v}^{2}}{R}$)+Mg
故选:B

点评 本题关键是明确弹力与接触面垂直,然后根据共点力平衡条件列式分析.

练习册系列答案
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(1)在第2s末石块的重力势能;
(2)在第2s内石块重力所做的功以及重力势能的变化;
(3)若取河中水面为参考平面,上述两问的结论会发生变化吗?若有变化,请计算出变化的结果.

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11.下列现象中,属于离心现象的是(  )
A.守门员把足球踢出后,球在空中沿着弧线运动
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C.洗衣机脱水筒可以把湿衣服上的水甩去
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8.氡222是一种天然放射性气体,其衰变方程是${\;}_{86}^{222}Rn$→${\;}_{84}^{218}Po$+${\;}_{2}^{4}He$.用此衰变过程中发出的射线轰击${\;}_9^{19}F$,可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子,此核反应过程的方程是${\;}_{9}^{19}F+{\;}_{2}^{4}He→{\;}_{10}^{22}Ne+{\;}_{1}^{1}H$.

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15.如图所示,洗衣机的脱水筒竖直轴匀速转动,此时有一衣物附在筒壁上,则(  )
A.衣物随筒壁做圆周运动的向心力是由弹力提供的
B.衣物随筒壁做圆周运动的向心力是由摩擦力提供的
C.转速增大后,筒壁对衣物的摩擦力减小
D.转速增大后,筒壁对衣物的摩擦力增大

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5.“飞车走壁”是一项传统的杂技艺术,演员驾驶摩托车在倾角很大的桶面内侧做圆周运动而不掉下来,如图所示,某次,演员驾驶摩托车沿半径为R=5m的圆周做匀速圆周运动,在t=10s内运动的弧长为l=200m,求:
(1)摩托车线速度的大小;
(2)摩托车运动的周期.

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12.大量程的电表往往是通过改装和校准得到的,实验室中有一个毫安表,满偏刻度为IR=100μA,内阻大小未知,小华同学想利用所学知识先将该表改装成大量程的电流表并对其校准,他设计了如图所示的电路,电路中R′为电阻箱,R为滑动变阻器,电源电动势E=6V.该同学的实验过程如下:
(1)他首先利用该电路测量毫安表的内阻.闭合开关S1,调节滑动变阻器R,使毫安表满偏;接着闭合S2,保持R不变,调节电阻箱R′,使毫安表的指针指在满偏刻度;此时,读出电阻箱R′的阻值为200Ω,则毫安表的内阻为Rg=200Ω.
(2)接下来,他将毫安表改装成量程为20mA的电流表并对其校准.
①为了得到量程为20mA的电流表,需给毫安表并联(填“串联”或“并联”)一个阻值为1Ω的电阻.
②将量程扩大的电流表与标准电流表串联进行校准.在第(1)问中,毫安表内阻的测量值存在系统误差,导致所测毫安表的内阻值与真实值相比应偏小(填“偏大”或“偏小”),用上述两称为20mA的电流表测电路电流时,其测量值小于(填“大于”、“等于”或“小于”)电路电流的实际值.
③为了消除上述误差,需要对原电路进行改进,请在所给的方框中画出改进后的电路图.

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9.如图所示,一质量为m0的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖直平面内,套在大环上的小环(可视为质点)从大环的最高处由静止滑下,滑到大环的最低点时,大环对轻杆拉力的大小为5m0g.则小环的质量为(  )
A.0.4m0B.0.8m0C.m0D.1.6m0

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7.下列说法正确的是(  )
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