如圖所示,半徑為R的環(huán)形塑料管豎直放置,AB為該環(huán)的水平直徑,且管的內(nèi)徑遠(yuǎn)小于環(huán)的半徑,環(huán)的AB及其以下部分處于向左的勻強(qiáng)電場中,管的內(nèi)壁光滑,現(xiàn)將一質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球從管中A點由靜止釋放,已知qE=mg,以下說法正確的是


  1. A.
    小球釋放后,到達(dá)B點時的速度為零,并在BDA間往復(fù)運動
  2. B.
    小球釋放后,將在管內(nèi)做圓周運動
  3. C.
    小球釋放后,第一次經(jīng)過最低點D和最高點C時對管壁的壓力之比為5:1
  4. D.
    小球釋放后,第一次和第二次經(jīng)過最高點C時對管壁的壓力之比為1:5
BCD
分析:小球運動過程中,受到重力、支持力和電場力,只有重力和電場力做功;其中重力做功等于重力勢能的減小量,電場力做的功等于電勢能的減小量,根據(jù)功能關(guān)系、向心力公式和牛頓第二定律列式分析.
解答:A、只有重力和電場力做功,帶電小球到達(dá)B點,重力勢能不變,電勢能減小,故有動能,其動能大小等于電場力做的功,為
qE?2R=2mgR,故A錯誤;
B、到達(dá)B點時有2mgR的動能,足以上升到C點,并且動能還有剩余,大小等于mgR,故故B正確;
C、第一次過D點時,根據(jù)動能定理,有
根據(jù)向心力公式,有
解得
N1D=5mg
第一次過C點,根據(jù)向心力公式,有

根據(jù)B選項分析,第一次經(jīng)過C點的動能為mgR,故N1C=mg
故C正確;
D、從A點釋放到第二次到C點過程,根據(jù)動能定理,有

據(jù)向心力公式,有
解得
N2C=5mg
故D正確;
故選BCD.
點評:本題關(guān)鍵要分析求出小球的運動,然后多次根據(jù)動能定理、向心力公式和牛頓第二定律列式求解.
練習(xí)冊系列答案
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如圖所示,半徑為R的光滑半圓軌道豎直放置,兩個質(zhì)量均為m的小球A、B以不同的速率進(jìn)入軌道,A通過最高點C時,對軌道的壓力為3mg,B通過最高點C時,對軌道的壓力恰好為零,求:
(1)A、B兩球從C點飛出的速度分別為多少?
(2)A、B兩球落地點間的距離.

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如圖所示,半徑為R的vt-sB=l光滑圓弧軌道豎直放置,底端與光滑的水平軌道相接,質(zhì)量為m的小球B靜止光滑水平軌道上,其左側(cè)連接了一輕質(zhì)彈簧,質(zhì)量為m的小球A自圓弧軌道的頂端由靜止釋放,重力加速度為g,小球可視為質(zhì)點.
求:(1)小球A滑到圓弧面底端時的速度大。
(2)小球A撞擊輕質(zhì)彈簧的過程中,彈簧的最大彈性勢能為多少.

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精英家教網(wǎng)如圖所示,半徑為R的
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圓弧支架豎直放置,支架底ab離地的距離為4R,圓弧邊緣C處有一小定滑輪,一輕繩兩端分別系著質(zhì)量分別為m1與m2的物體,掛在定滑輪兩邊,切m1>m2,開始時m1、m2均靜止,切m1、m2視為質(zhì)點(不計一切摩擦),求:
(1)m1經(jīng)過圓弧最低點a時的速度;
(2)若m1到最低點時繩斷開,m1與m2之間必須滿足什么關(guān)系?

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精英家教網(wǎng)如圖所示,半徑為R的半圓軌道BC豎直放置.一個質(zhì)量為m 的小球以某一初速度從A點出發(fā),經(jīng)AB段進(jìn)入半圓軌道,在B點時對軌道的壓力為7mg,之后向上運動完成半個圓周運動恰好到達(dá)C點.試求:
(1)小球上升過程中克服阻力做功;
(2)小球從C點飛出后,觸地時重力的功率.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,半徑為r的圓筒,繞豎直中心軸OO′旋轉(zhuǎn),小物塊a靠在圓筒的內(nèi)壁上,它與圓筒內(nèi)壁間的動摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)要使a不下落,則圓筒轉(zhuǎn)動的角速度ω至少為(  )
A、
μgr
B、
μg
C、
g
r
D、
g
μr

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