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17.如图所示,内壁光滑的导管弯成半径R=0.25m的圆轨道,且竖直放置,轨道两侧有竖直的光滑挡板.已知圆轨道质量M=0.3kg,质量m=0.2kg的小球在管内滚动,当小球运动到最高点时,导管刚好要离开地面,求此时小球速度大小.(圆轨道半径远大于小球半径,重力加速度g=10m/s2

分析 小球运动到最高点时,导管刚好要离开地面,说明此时小球对导管的作用力竖直向上,大小等于导管的重力,对小球分析,根据牛顿第二定律求出小球的速度大小.

解答 解:小球运动到最高点时,导管刚好要离开地面,说明此时小球对导管的作用力竖直向上,其大小为:N=Mg,
对小球分析,有:$N′+mg=m\frac{{v}^{2}}{R}$,
由牛顿第三定律知:N′=N,
代入数据解得:v=2.5m/s.
答:此时小球速度大小为2.5m/s.

点评 解决本题的关键知道小球在最高点向心力的来源,结合牛顿第二定律进行求解,难度不大.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

7.小红利用图甲所示的装置验证机械能守恒定律:

(1)若实验中所用的重锤质量M=1kg,打点纸带如图乙所示,打点时间间隔为0.02s,O为第一个点,A、B、C为三个连续点,g取9.8m/s2,则记录B点时,重锤的动能为1.84J,从开始下落到运动至B点,重锤的重力势能减少量为1.88J(以上两空均取3位有效数字),造成上述两空数值不相等的原因是阻力的存在.
(2)若某一次实验时,重锤增加的动能略大于减少的势能,其魇因可能是c(填序号).
a.重锤的质量存在误差
b.重锤下落时受到的阻力过大
c.交流电源的实际频率小于50Hz
d.交流电源的实际频率大于50Hz.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

8.两颗同轨道卫星1和卫星2均绕地心O做匀速圆运动,轨道半径均为r,某时刻两颗卫星分别位于轨道上的A、B两位置,如图所示.若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力.以下判断中正确的是(  )
A.此时这两颗卫星的速度一定相同
B.此时这两颗卫星的向心加速度一定相同
C.如果仅使卫星1加速,它就一定能追上卫星2
D.卫星1由位置A运动至位罝B所需的时间为$\frac{πr}{3R}\sqrt{\frac{r}{g}}$

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

5.用光照射处于基态的氢,激发后的氢能放出6种不同频率的光子,氢原子的能级如图所示,普朗克常量为6.63×10-34 J•s,电子电量为1.6×10-19 C.求:
①基态氢激发后的能级:
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12.如图所示为氢原子的能级示意图,那么对氢原子在能级跃迁过程中辐射或吸收光子的特征认识正确的是(  )
A.处于基态的氢原子可以吸收14eV的光子使电子电离
B.一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时,能辐射出4种不同频率的光子
C.一群处于n=2能级的氢原子吸收2eV的光子可以跃迁到n=3能级
D.用能量为10.3eV的光子照射,可使处于基态的氢原子跃迁到激发态

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

2.关于简谐运动的回复力和能量以下说法正确的是(  )
A.简谐运动的回复力不可能是恒力
B.做简谐运动的物体的加速度方向与位移方向总是相反
C.简谐运动公式F=-kx中k是弹簧的劲度系数,x是弹簧的长度
D.做简谐运动的物体每次经过平衡位置合力一定为零
E.做简谐运动的物体动能和势能相互转化,振动的总能量保持不变

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

9.如图所示,甲、乙两物体分别从A点和B点同时由静止开始做匀加速直线运动,结果二者同时到达C点,D是C点右侧一点,下面说法中正确的是(  )
A.两物体在到达C点前乙的速度先大于甲后小于甲
B.两物体在到达C点前的任一位置,总有甲的速度大于乙的速度
C.甲在BC间的平均速度可能小于乙的平均速度
D.欲使两物体由静止开始运动同时到达D点,且保持各自的加速度不变,则需要甲先运动

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

6.如图所示,竖直方向的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框.在下列情况中,线框中能产生感应电流的是(线框始终全部在磁场中)(  )
A.保持线框平面始终与磁场垂直,线框在磁场中上下运动
B.保持线框平面始终与磁场垂直,线框在磁场中左右运动
C.线框绕AC轴匀速转动,当线框平面与磁场垂直时
D.线框绕AC轴匀速转动,当线框平面与磁场平行时

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

7.假设地球是一半径为R,质量分布均匀的球体.已知质量分布均匀的球壳对壳内物体引力为零,有人设想要打穿地球从中国建立一条通过地心的孔径大小可忽略的光滑隧道直达巴西.如只考虑物体间的万有引力,则从隧道口抛下一物体,物体的加速度(  )
A.一直增大B.一直减小C.先增大后减小D.先减小后增大

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