题目内容
13.如图所示,可视为质点的,质量为m的小球,在半径为R的竖直放置的光滑圆形管内做圆周运动,下列有关说法中正确的是( )A. | 小球能通过最高点的最小速度为$\sqrt{gR}$ | |
B. | 如果小球在最高点时的速度大小为2$\sqrt{gR}$,则此时小球对管道有向下的作用力 | |
C. | 如果小球在最低点时的速度大小为$\sqrt{gR}$,则此时管道对小球的作用力为mg | |
D. | 如果小球在最高点时的速度大小为$\sqrt{gR}$,则小球通过该点时与管道间无相互作用力 |
分析 圆管的最高点,小球的最小速度为零,在最低点和最高点,靠竖直方向上的合力提供向心力,根据牛顿第二定律分析判断.
解答 解:A、在最高点,圆管对小球的作用力方向可以向上,可以向下,可知小球在最高点的最小速度为零,故A错误.
B、根据牛顿第二定律得,F+mg=$m\frac{{v}^{2}}{R}$,解得F=3mg,根据牛顿第三定律知,小球对管道的作用力向上,故B错误.
C、在最低点,根据牛顿第二定律得,F-mg=$m\frac{{v}^{2}}{R}$,解得F=2mg,管道对小球的作用力为2mg,故C错误.
D、根据牛顿第二定律得,mg+F=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,解得F=0,知小球通过最高点时与管道间的作用力为零,故D正确.
故选:D.
点评 本题考查了圆周运动的基本运用,知道最低点和最高点向心力的来源,结合牛顿第二定律进行求解,圆管与杆模型类似,注意最高点的临界情况与绳模型不同.
练习册系列答案
相关题目
4.如图所示为两个圆柱体铝磁铁,用手捏住磁铁A 两端后,给磁铁B 一个初速度使其在竖直面里绕着A 做圆周运动,圆周运动的半径为r,已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. | 磁铁B 在最高点的速度可能大于gr | |
B. | 磁铁B 在最高点的速度可能等于gr | |
C. | 若增大B 的初速度,则B 在最高点时最容易脱落 | |
D. | 若增大B 的初速度,则B 在最低点时最容易脱落 |
1.已知介质对某单色光的临界角为θ,则( )
A. | 该介质对此单色光的折射率为$\frac{1}{sinθ}$ | |
B. | 此单色光在该介质中的传播速度等于光在真空中传播速度的sinθ倍 | |
C. | 此单色光在该介质中的频率是在真空中频率的sinθ倍 | |
D. | 此单色光在该介质中的波长是在真空中波长的sinθ倍 |
8.在空气中的同一区域内,两列声波波源的振动情况如图所示,可以肯定的是( )
A. | a波源的频率为b波源频率的2倍 | |
B. | a波的波长为b波波长的2倍 | |
C. | a、b两列波叠加能产生稳定的干涉 | |
D. | 通过同一狭缝,a波的衍射效果比b波明显 |
5.关于无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线,下列说法中正确的是( )
A. | 可见光不是电磁波 | |
B. | X射线的频率比γ射线的频率高 | |
C. | 红外线在真空中的传播速度小于3.0x108m/s | |
D. | 在电磁波谱中,它们的波长是依次变短的 |