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如图,杯子里盛有水,用绳子系住水杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为L,重力加速度为g,绳子能承受的最大拉力是水杯和杯内水总重力的10倍。要使绳子不断,节目获得成功,则杯子通过最高点的速度的最小值为多少?通过最低点的速度不超过多少?
(1)最高点速度最小值为(Lg)1/2 (2)最低点速度不超过3(Lg)1/2 

试题分析:(1)水杯和水通过最高点的临界条件是重力恰好完全充当向心力,所以,解得
(2)在最低点绳子的拉力最大为,所以有,解得,所以速度不能超过
点评:把水和杯子看成一个整体,做圆周运动,通过最高点时,当绳子的拉力为0时,速度最小;最低点,当绳子的拉力最大时,速度最大.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一个小球沿竖直固定的光滑圆形轨道的内侧做圆周运动,圆形轨道的半径为R,小球可看作质点,则关于小球的运动情况,下列说法正确的是(      )
A.小球的加速度方向总指向圆心
B.小球线速度的大小总大于或等于
C.小球转动一周的过程中,外力做功之和不为0
D.小球转动一周的过程中,外力做功之和等于0

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,轻杆长为L,球的质量为m,杆连球在竖直平面内绕轴O自由转动,已知在最高点处,杆对球的支持力大小为F=mg/2,

求:⑴小球在最高点的瞬时速度大小。
⑵小球到达最低点的动能。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

在O点固定一个长度为L的轻质不可伸长的细绳,绳子的另一端连接一个质量为m的小球,当绳子与竖直方向为时,小球以的垂直于绳子的速度在A点释放,它绕O点在竖直面内做圆周运动,重力加速度为g,求:

(1)小球到最低点B点时速度大小
(2)小球到最低点B点时,绳子的拉力F1
(3)小球到最高点c时,绳子的拉力F2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,甲、乙两球作匀速圆周运动,向心加速度随半径变由图像可以知道(   )
A.甲球运动时,线速度大小保持不变;
B.甲球运动时,角速度大小保持不变;
C.乙球运动时,线速度大小保持不变;
D.乙球运动时,角速度大小保持不变

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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的小球固定在杆的一端,在竖直面内绕杆的另一端作圆周运动。当小球运动到最高点时,即时速度,L是球心到O点的距离,则球对杆的作用力是(  )
A.的拉力B.的压力
C.零D.的压力

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

为适应国民经济的发展需要,我国铁路不断提速。火车转弯可以看到是做匀速圆周运动,火车速度提高易使外轨受损。为解决火车高速转弯时使外轨受损这一难题,你认为理论上可行的措施是(    )
A.仅减小弯道半径
B.仅增大弯道半径
C.仅适当减小内外轨道的高度差
D.仅适当增加内外轨道的高度差

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

2012年全国铁路新 线铺轨将达到6366千米,火车在铁轨上转弯可以看做是做匀速圆周运动,火车速度提高易使外轨受损.为解决火车高速转弯时使外轨受损这一难题,你认为理论上可行的措施是(  )
A.仅减小弯道半径B.仅增大弯道半径
C.仅适当减小内外轨道的高度差D.仅适当增加内外轨道的高度差

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

若火车按规定速率转弯时,内、外轨对车轮的轮缘皆无侧压力,则火车以较小速率转弯时(  )
A.仅内轨对车轮的轮缘有侧压力B.仅外轨对车轮的轮缘有侧压力
C.内、外轨对车轮的轮缘都有侧压力D.内、外轨对车轮的轮缘均无侧压力

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