题目内容
18.小球A、B的质量均为m,分别固定在长为L的细绳和细秆一端,绳与杆都可绕另一端在竖直平面内转动,不计摩擦力,重力加速为g,若要两个小球均能在竖直平面内做圆周运动,则它们在最高处的最小速度分别是( )| A. | 0,$\sqrt{gL}$ | B. | 0,0 | C. | $\sqrt{gL}$、0 | D. | $\sqrt{gL}$、$\sqrt{gL}$ |
分析 在最高点,绳子对小球只能有拉力,拉力最小为零.杆对小球可能有拉力,也可能有支持力,最小速度为零.
解答 解:对于绳系的小球,恰好通过最高点时,绳子拉力为零,由重力提供向心力,则有:
mg=m$\frac{{v}^{2}}{L}$,
最小速度为:
v=$\sqrt{gL}$
对于杆子拴的小球,由于杆能支撑小球,所以它通过最高点的最小速度为0.
故选:C
点评 本题的关键搞清向心力的来源,知道绳子与轻杆的区别,运用牛顿运动定律和向心力知道研究最高点的临界速度.
练习册系列答案
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8.
如图所示,一根质量为2m铁链一端用细绳悬挂于A点,在铁链的下端用一根细绳系一质量为m的小球,待整个装置稳定后,测得两细绳与竖直方向的夹角为α和β,则tanα:tanβ为( )
| A. | 1:1 | B. | 1:2 | C. | 1:3 | D. | 1:4 |
13.
如图金属圆环质量为m,半径为r,用绝缘细线悬于O点,离O点下方$\frac{L}{2}$处有一宽度为$\frac{1}{4}$L,垂直纸面向里的非匀强磁场,同一高度处各点磁感应强度大小相同.现将环拉至与O点等高位置M点静止释放,不计空气阻力,摆动过程中环所在平面始终垂直磁场,则下列说法正确的是( )
| A. | 由楞次定律知,进入磁场或离开磁场过程中,安培力方向总与环的运动方向相反 | |
| B. | 环进入或离开磁场时,安培力的方向总是沿竖直方向 | |
| C. | 在环达到稳定摆动状态的整个过程中,环产生的热量为mg$\frac{3}{4}$L | |
| D. | 环进入磁场过程中,产生的感应电流方向为逆时针,离开磁场过程中,产生的感应电流方向为顺时针,在磁场中运动时,感应电流方向为逆时针 |
8.
x轴上有两点电荷Q1和Q2,P为Q1、Q2连线上的点,且Q1到P点的距离大于Q2到P点的距离,Q1和Q2之间各点对应的电势高低如图中的曲线所示,规定无限远处电势为零,下列说法正确的是( )
| A. | Q1一定大于Q2 | |
| B. | Q1和Q2一定是同种电荷,但不一定是正电荷 | |
| C. | 电势最低处P点的电场强度为0 | |
| D. | Q1和Q2之间各点的电场方向都指向P点 |
9.
我国发射的“嫦娥一号”探月卫星简化后的轨道示意图如图3所示,卫星由地面发射后,经过发射轨道进入停泊轨道,然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道,再次调速后进入工作轨道.卫星开始对月球进行探测.已知地球与月球的质量之比为a,卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b,卫星在停泊轨道(可视为近地卫星轨道)和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动,则( )
| A. | 卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为$\sqrt{\frac{a}{b}}$ | |
| B. | 卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为$\sqrt{\frac{b}{a}}$ | |
| C. | 卫星在停泊轨道运行的速度大于第一宇宙速度7.9km/s | |
| D. | 卫星在停泊轨道运行的速度小于地球赤道上随地球自转的物体的运动速度 |