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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v=
1
2
Lg
,L是球心到O点的距离,则球对杆的作用力是(  )
A.
1
2
mg
的拉力
B.
1
2
mg
的压力
C.零D.
3
2
mg
的压力

球在最高点对杆恰好无压力时,重力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:
mg=m
v20
L

解得:
v0=
gL

由于v=
1
2
Lg
<v0
故杆对球有支持力,根据牛顿第二定律,有:
mg-N=m
v2
L

解得:N=mg-m
v2
L
=
1
2
mg

根据牛顿第三定律,球对杆有向下的压力,大小为
1
2
mg;
故选:B.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,某物体沿
1
4
光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点过程中,物体的速率逐渐增大,则(  )
A.物体的合力为零
B.物体的合力大小不变,方向始终指向圆心O
C.物体的合力就是向心力
D.物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除外)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,两个小球A和B分别被两条轻绳系住,在同一平面内做圆锥摆运动,已知系B的绳子与竖直线的夹角为θ,而系A的绳子与竖直线的夹角为2θ,关于A、B两小球运动的周期之比,下列说法中正确的是(  )
A.1:2B.2:1C.1:4D.1:1

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,质量为m的物体与圆筒壁间的最大静摩擦力为它们之间压力的k倍,圆筒半径为r,若要物体不下滑,圆筒旋转的角速度至少为______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

火车在某个弯道按规定运行速度40m/s转弯时,内、外轨对车轮皆无侧压力,若火车在该弯道实际运行速度为30m/s,则下列说法中正确的是(  )
A.仅内轨对车轮有侧压力
B.仅外轨对车轮有侧压力
C.内、外轨对车轮都有侧压力
D.内、外轨对车轮均无侧压力

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,小球在水平面内做匀速圆周运动.小球在运动过程中(  )
A.线速度不变B.角速度不变
C.受到的合外力不变D.向心加速度的大小不变

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,半径R=0.9m的光滑的半圆轨道固定在竖直平面内,直径AC方向竖直向下,下端A与光滑的水平轨道相切.一个质量m=1kg的小球以v0=7m/s的初速度从出发点沿摩擦因数μ=0.2的水平轨道做直线运动,到达A端以vA=3
5
m/s的速度进入竖直圆轨道,后小球恰好能通过最高点C.不计空气阻力,g取10m/s2.求:
(1)小球刚进入圆周轨道A点时对轨道的压力为多少?
(2)小球从C点离开轨道后的落地点到A点的距离为多少?
(3)小球从出发点到A的距离为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,长度为R=0.5m的轻杆,一端固定质量为M=1.0kg的小球A(小球的半径不计),另一端固定在一转动轴O上,小球绕轴在水平面上以4rad/s的角速度匀速转动,试求:
(1)小球的线速度;
(2)小球运动的向心加速度;
(3)小球运动的向心力.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,用长为L的轻杆拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动,则(  )
A.小球在最高点时所受向心力一定为重力
B.小球在最高点时杆子的拉力不可能为零
C.若小球刚好能在竖直面内做圆周运动,则其在最高点速率是
gL
D.小球在圆周最低点时一定对杆子施加向下的拉力,且一定大于重力

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