题目内容
2.如图所示,内部光滑的平底试管的底部有一个质量为m的小球,现使试管绕转轴O在竖直平面内做圆周运动,运动中小球始终与试管底部接触.当试管以某一恒定的角速度ω转动时,小球在最高点受到的弹力为mg,设小球在最低点受到弹力为F、转动中转轴到小球圆心的距离为r,则( )A. | ω=$\sqrt{\frac{2g}{r}}$,F=3mg | B. | ω=$\sqrt{\frac{2g}{r}}$,F=2mg | C. | ω=$\sqrt{\frac{g}{r}}$,F=3mg | D. | ω=$\sqrt{\frac{g}{r}}$,F=2mg |
分析 在最高点和最低点,小球靠重力和弹力的合力提供向心力,结合牛顿第二定律求出角速度的大小以及小球在最低点受到的弹力大小.
解答 解:在最高点,根据牛顿第二定律得,mg+F1=mrω2,又F1=mg,解得角速度ω=$\sqrt{\frac{2g}{r}}$,
在最低点,根据牛顿第二定律得,F-mg=mrω2,解得F=3mg,故A正确,B、C、D错误.
故选:A.
点评 解决本题的关键知道小球在最高点和最低点向心力的来源,结合牛顿第二定律进行求解,难度中等.
练习册系列答案
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14.下列各种情况,可以把研究对象看作质点的是( )
A. | 研究小木块的翻倒过程 | B. | 讨论地球的公转 | ||
C. | 教练为运动员分析乒乓球的运动 | D. | 计算整列火车通过某一路标的时间 |
10.如图所示,a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点,∠abc=120°.现将三个等量的正点电荷+Q分别固定在a、b、c三个顶点上,将一个电量为+q的点电荷依次放在菱形中心O点和另一个顶点d点处,两点相比( )
A. | d点电场强度的方向由O指向d | B. | +q在d点所具有的电势能较大 | ||
C. | d点的电势大于O点的电势 | D. | d点的电场强度小于O点的电场强度 |
17.如图叠放在水平转台上的物体A、B、C正随转台一起以角速度w匀速转动,A、B、C的质量分别为3m、2m、m,B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为μ,A与B 间的动摩擦因数也为μ,B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r.设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,以下说法正确的是( )
A. | B对A的摩擦力有可能为3μmg | |
B. | C与转台间的摩擦力大于A与B间的摩擦力 | |
C. | 转台的角速度ω有可能恰好等于$\sqrt{\frac{2μg}{3r}}$ | |
D. | 若角速度ω再在题干所述原基础上缓慢增大,A与B间将最先发生相对滑动 |
12.关于静电场,下列说法正确的是( )
A. | 若某点的电场强度大,则该点的电势一定高 | |
B. | 若某点的电势高,则检验电荷在该点的电势能一定大 | |
C. | 若某点的电场强度为零,则检验电荷在该点的电势能一定为零 | |
D. | 若某点的电势为零,则检验电荷在该点的电势能一定为零 |