题目内容
如图所示:一个3/4圆弧形光滑圆管轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A 点与水平地面AD相接,地面与圆心O等高,MN 是放在水平地面上长为3R、厚度不计的减振垫,左端M正好位于A点。一个质量为m的小球从A处管口正上方某处由静止释放,若不考虑空气阻力,小球可看作质点,那么以下说法中正确的是 ( )
A.要使球能从C点射出后能打到垫子上,则球经过C点时的速度至少为 |
B.要使球能从C点射出后能打到垫子上,则球经过C点时的速度至少为 |
C.若球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则球经过C点时对管的作用力大小为![]() |
D.要使球能通过C点落到垫子上,球离A点的最大高度是 |
BCD
解析试题分析:小球离开C点做平抛运动,落到M点时水平位移为R,竖直下落高度为R,根据运动学公式可得:竖直方向有:,水平方向有:
,解得:
,故A错误,B正确;以小球为研究对象,通过C点时,由重力和圆管的作用力的合力提供小球的向心力,设圆管对小球的作用力方向向下,大小为F,根据牛顿第二定律得:
,解得:
,说明圆管对小球的作用力方向竖直向上,可知管子内壁对小球有作用力.根据牛顿第三定律得小球经过C点时对对管内壁压力大小的作用力大小为:
,方向竖直向下,故C正确;小球下降的高度最大时,离开C的水平位移为4R,恰好打到N点,设小球通过C点的速度为v.则由平抛运动规律得:
,从开始下落到C点的过程,设小球下降的最大高度为H,根据机械能守恒定律得:
,解得:
,故D正确。
考点:考查了圆周运动,机械能守恒,平抛运动
一根轻质弹簧的下端固定在水平地面,上端连接一个小球,静止时小球处于O点,如图所示。将小球向下压至A点位置(未超过弹簧的弹性限度)然后放开,小球将在竖直方向上下往复运动,小球到达的最高位置为B点,忽略空气阻力的影响。则关于小球从A点向上运动至B点的过程中,以下判断正确的是 ( )
A.弹簧的弹力对小球始终做正功 |
B.弹簧的弹性势能与小球的动能之和一定减小 |
C.小球在O点上方某个位置时的动能达到最大 |
D.小球在B点时弹簧的弹性势能最大 |
下列运动过程中,机械能一定守恒的是:
A.做自由落体运动的小球 | B.在竖直平面内做匀速圆周运动的物体 |
C.在粗糙斜面上匀加速下滑的物块 | D.匀速下落的跳伞运动员 |
在下列物体运动中,机械能守恒的是( )
A.加速向上运动的运载火箭 | B.被匀速吊起的集装箱 |
C.光滑曲面上自由运动的物体 | D.在粗糙水平面上运动的物体 |
如图所示,竖立在水平地面上的轻弹簧,下端与地面固定,将一个金属球放置在弹簧顶端(球与弹簧不粘连),并用力向下压球,使弹簧作弹性压缩,稳定后用细线把弹簧拴牢,烧断细线,球将被弹起,脱离弹簧后能继续向上运动,那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的这一运动过程中
A.球所受的合力先增大后减小 |
B.球的动能减小而它的机械能增加 |
C.球刚脱离弹簧时弹簧的弹性势能最小 |
D.球刚脱离弹簧时的动能最大 |