题目内容
8.如图,一个固定在竖直平面上的光滑圆形管道,管道里有一个直径略小于管道内径的小球,小球在管道内做圆周运动,下列说法中正确的是( )A. | 小球通过管道最高点时,小球对管道的作用力一定向下 | |
B. | 小球通过管道最高点时,小球对管道的作用力可能为零 | |
C. | 小球通过管道最低点时,小球对管道的作用力可能为零 | |
D. | 小球通过管道最低点时,小球对管道的作用力一定向下 |
分析 小球沿管道做圆周运动,需要向心力.根据牛顿第二定律分析小球通过管道最低点时,管道对小球的作用力方向,再由牛顿第三定律分析小球对管道的作用力方向.
解答 解:AB、在最高点,当速度v=$\sqrt{gR}$,管道对小球的作用力为零,小球靠重力提供向心力,若$v>\sqrt{gR}$,管道对小球的作用力方向向下,则小球对管道的作用力方向向上,若$v<\sqrt{gR}$,管道对小球的作用力方向向上,则小球对管道的作用力方向向下,故A错误,B正确.
CD、在最低点,合力方向向上,小球靠弹力和重力提供向心力,可知管道对小球的作用力方向一定向上,大小不为零,则小球对管道的作用力一定向下,故C错误,D正确.
故选:BD.
点评 本题运用牛顿第二定律分析管道对小球的作用力方向,与轻杆模型类似.小球经过最高点时,管道对小球的作用力方向、大小与小球的速度有关.
练习册系列答案
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19.如图所示,长为 l 的轻杆,一端固定一个小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球 在竖直平面内做圆周运动,关于小球在最高点的速度 v,下列叙述正确的是(重力加速度 为 g)( )
A. | v的极小值为gl | |
B. | v由零逐渐增大时,向心力也逐渐增大 | |
C. | 当v由$\sqrt{gl}$逐渐增大时,杆对小球的弹力也逐渐增大 | |
D. | 当v由$\sqrt{gl}$逐渐减小时,杆对小球的弹力也逐渐减小 |
3.如图所示,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO′的距离为l,b与转轴的距离为2l,木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )
A. | a一定比b先开始滑动 | |
B. | a、b所受的摩擦力始终相等 | |
C. | ω=$\sqrt{\frac{kg}{2l}}$ 是a开始滑动的临界角速度 | |
D. | 当ω=$\sqrt{\frac{2kg}{3l}}$时,a所受摩擦力的大小为$\frac{2}{3}$kmg |
13.如图所示,人用绳子通过动滑轮拉A,A穿在光滑的竖直杆上,若人匀速向下拉绳使物体A沿杆向上运动,则物体A作何运动( )
A. | 匀速 | B. | 加速 | C. | 减速 | D. | 无法确定 |
17.如图所示A、B、C放在旋转圆台上,A、B与台面间动摩擦因数均为μ,C与台面间动摩擦因数为2μ,A、C的质量均为m,B质量为2m,A、B离轴为R,C离轴为2R,则当圆台匀速旋转时( )
A. | 均未滑动时,C向心加速度最小 | |
B. | 均未滑动时,A所受静摩擦力最小 | |
C. | 当圆台转速缓慢增加时,C比A先滑动 | |
D. | 当圆台转速缓慢增加时,B比A先滑动 |