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如图,在半径为R的半圆形光滑固定轨道右边缘,装有小定滑轮,两边用轻绳系着质量分别为m和M(M=3m)的物体,由静止释放后,M可从轨道右边缘沿圆弧滑至最低点,则它在最低点的速率为( )

A.
B.2
C.2
D.
【答案】分析:M和m组成的系统,只有重力做功,机械能守恒.根据系统重力的势能的减小量等于系统动能的增加量求出m的速度.注意M的速度沿绳子方向的分速度等于m的速度,根据平行四边形定则求出M在最低点的速率.
解答:解:设M到达最低点时,m的速度为v,则M的速度=
根据系统机械能守恒有:
MgR-mg.=

联立两式解得:v=.所以
故C正确,A、B、D错误.
故选C.
点评:解决本题的关键知道机械能守恒的条件,抓住系统重力势能的减小等于动能的增加进行求解,注意M和m的速度不等.
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图,在半径为R的竖直圆形轨道内,有一个质量为m玩具车(可视为质点)在做圆周运动。

  (1)要使小车能做完整圆周运动,小车在最高点的最小速度是多少?

  (2)不计一切摩擦和空气阻力,要使小车能做完整圆周运动,小车在最低点的速度满足什么条件?

  (3)若考虑摩擦,小车在最低点的速度是,经过半周到达最高点时对轨道的压力大小等于,则此半周过程中,小车克服摩擦做多少功?

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科目:高中物理 来源:2011届北京四中高三上学期期中考试物理试卷 题型:计算题

如图,在半径为R的竖直圆形轨道内,有一个质量为m玩具车(可视为质点)在做圆周运动。
  (1)要使小车能做完整圆周运动,小车在最高点的最小速度是多少?
  (2)不计一切摩擦和空气阻力,要使小车能做完整圆周运动,小车在最低点的速度满足什么条件?
  (3)若考虑摩擦,小车在最低点的速度是,经过半周到达最高点时对轨道的压力大小等于,则此半周过程中,小车克服摩擦做多少功?

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科目:高中物理 来源:2010-2011学年北京四中高三上学期期中考试物理试卷 题型:计算题

如图,在半径为R的竖直圆形轨道内,有一个质量为m玩具车(可视为质点)在做圆周运动。

  (1)要使小车能做完整圆周运动,小车在最高点的最小速度是多少?

  (2)不计一切摩擦和空气阻力,要使小车能做完整圆周运动,小车在最低点的速度满足什么条件?

  (3)若考虑摩擦,小车在最低点的速度是,经过半周到达最高点时对轨道的压力大小等于,则此半周过程中,小车克服摩擦做多少功?

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

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