题目内容

4.如图所示,一质量为M,半径为0.1m的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖直平面内,套在大圆环上质量为m的小环(可视为质点),从大环的最高处由静止滑下,取重力加速度大小g=10m/s2,当小环滑到大环的最低点时,大环对轻杆拉力的大小为Mg+5mg,则在最低点时,小环的速度大小为(  )
A.$\sqrt{6}$m/s
B.$\sqrt{5}$m/s
C.2m/s
D.因为M、m未知,所以不能求出小环的速度大小

分析 对小环从最高点到最低点的过程中,根据动能定理列式求解即可.

解答 解:对小环从最高点到最低点的过程中,根据动能定理得:
$\frac{1}{2}m{v}^{2}=mg•2R$
解得:v=$\sqrt{4gR}=\sqrt{4×0.1×10}=2m/s$
故选:C

点评 本题主要考查了动能定理的直接应用,难度不大,属于基础题.

练习册系列答案
相关题目
15.某同学利用如图1装置研究物体以相同的初速度与不同质量的物体发生完全非弹性碰撞时的规律.器材:轻弹簧、刻度尺、材料相同的两物块m和M、砝码若干.实验前,将一水平滑槽固定在地面上,已知滑槽足够长,与物块间摩擦系数为μ(μ值较小).物块M的上表面有四个卡孔,每个卡孔可以放入一个砝码,从而方便在实验中改变被碰物体的质量.在物块M的左端粘上双面胶以保证m和M相碰后粘在一起运动,已知重力加速度为g.
实验步骤如下:

Ⅰ把轻弹簧一端固定在水平滑槽的左端,记录下弹簧自由端的位置O
Ⅱ放置物块M在某 C点处,记录下此C位置.用物块m压缩弹簧至某位置B处,记录下位置B,放手使物块m弹出,m和物块M碰撞后一起向右运动至停下,记录m和M碰后一起滑行的距离x
Ⅲ逐次在M上添加不同个数的砝码,重复几次Ⅱ,测出几个对应的x
已知m=20g,每个砝码的质量m0=5g,测量数据如表:
砝码数/个01234
x(cm)100.0044.4025.0016.0111.10
$\frac{1}{x}$(cm-10.0100.0230.0400.0630.090
$\sqrt{x}$(cm0.510.006.705.004.003.30
$\frac{1}{\sqrt{x}}$(cm-0.50.100.150.200.250.30
回答下列问题:
①每次实验都将M放在相同的C点,都让m压缩到相同的位置B再放手可以保正每次碰前m的速度相同(填“相同”或“不同”)
②若M在初始时按照图中的摆放方法,则测量x时,应测量C点到停下后M的右端(填“左端”或“右端”)间的距离
③利用碰撞后到停下的过程,可表示出碰后的速度为$\sqrt{2μgx}$(用g,x,μ表示)
④从表格中可以发现随着砝码个数增加,距离x变短,为找到定量规律,我们可以选用添加的砝码质量m1为纵坐标,$\frac{1}{\sqrt{x}}$(选填x、$\frac{1}{x}$、$\sqrt{x}$、$\frac{1}{\sqrt{x}}$)为横坐标,可做出如图2的直线函数图线.若延长得该直线的纵截距为-40g,则M的质量应为20g.
⑤利用③、④中的结论及表格中的任意一组数据,根据动量守恒定律,可以计算出m在碰前瞬间的速度.

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网