用细绳系一小球使之在竖直平面内作圆周运动,当小球运动到最高点时(

题目

用细绳系一小球使之在竖直平面内作圆周运动,当小球运动到最高点时()。

  • A、小球将受到重力、绳的拉力和向心力的作用
  • B、小球将受到重力、绳的拉力和离心力的作用
  • C、小球可能处于受力平衡状态
  • D、绳的拉力可能为零
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第1题:

如图3—5所示,在沿水平向右运动的车厢内,用绳昂起一个质量为m的小球.当悬线向后倾斜,与竖直方向间的夹角为θ时,则车前进的加速度是 (  )



答案:C
解析:

第2题:

如图所示,重量为G、半径为R的小球,用长为R的细绳挂在光滑的竖直壁面A处,则细绳的拉力FT=__________,壁面对小球的弹力FN=__________.


答案:
解析:
1.15G,0.58G

第3题:

用绳子系一物体,使它在竖直平面内作圆周运动。问物体在什么位置上绳子的张力最大()?

A、最低点

B、6点钟位置

C、速率最大位置

D、12点钟位置

E、最高点

F、3点钟位置或9点钟位置

G、速率最小位置


参考答案:ABC

第4题:

如图所示,在竖直平面内有一光滑的圆形轨道,轨道的半径为R,一小球可在轨道内侧做圆周运动,且在通过圆周顶端的A点时不脱离轨道掉下来。则:
(1)小球通过A点的最小速度v0为多大?
(2)在小球以速度v0通过A点的情况下,小球运动到B点时对轨道的压力F为多大?


答案:
解析:
(1)小球以最小速度v0通过A点时,向心力是仅由小球所受的重力提供的,由此得

第5题:

如图1-10所示,细线的上端固定于O点,下端系一个小球P,线长l=
1.56 m,已知小球在水平面内做以O'为圆心的匀速圆周运动,悬线与竖直方向的夹角θ=45°.求



答案:
解析:
5.0 rad/s 【解题指要】本题是匀速圆周运动的试题,它的考点有牛顿第二定律和向心力.
以小球为研究对象,小球受两个作用力,细线的拉力FT和重力G.FT沿细线向上,G竖直向下,图1-17是它的受力图.

小球在水平面内做匀速圆周运动,它所受的合外力是匀速圆周运动的向心力.因此,重力G和拉力FT的合力就是向心力F.
取平面直角坐标如图所示.
FT的分量为
FTX=FTsinθ
FTY=FTcosθ
G的分量为
Gx=0
Gy=-mg
水平方向的牛顿方程为
FTx=FTsinθ=F=ma①
竖直方向的牛顿方程为
FTy+Gy=FTcosθ-mg=0
即FTy=FTcosθ=mg②
由式①、②解得
F=mgtanθ=ma
把向心加速度

代入上式得
F=mRω2=mgtanθ
因此角速度为

圆周运动半径R与线长l的关系是
R=lsinθ
代入上式解得

代入题给数值,算得

第6题:

一细线拴着一小球,小球绕固定点在竖直平面内做圆周运动.设小球运动到最低点时所受细线拉力的大小为厂已知小球所受重力的大小为G,则(  )


答案:A
解析:

第7题:

如图5—17所示,在竖直平面内有一光滑的圆形轨道,轨道半径为尺,一个小球可在轨道内侧做圆周运动,且在通过圆周顶端的A点时不脱离轨道掉下来.
(1)小球通过A点的最小速度V0为多大
(2)在小球以速度V0通过A点的情况下,小球运动到B点时对轨道的压力F为多大


答案:
解析:
(1)小球以最小速度ν0通过A点时,向心力是仅由小球所受的重力提供的,由此得

第8题:

物体用长为2的细绳挂着,在竖直平面内做圆周运动,当物体通过最高点时,速度至少是(  )


答案:B
解析:

第9题:


A.球进入竖直半圆弧轨道后做匀速圆周运动
B.若小球能通过半圆弧最高点P,则球运动到P时向心力恰好为零
C.
D.若小球恰能通过半圆弧最高点P,则小球落地点离O点的水平距离为2R

答案:D
解析:

第10题:

如图所示,小球系在细绳的一端,放在光滑的斜面上,用力将斜面在水平桌面上向右推移,使小球上升(最高点足够高)。那么,在斜面运动过程中,绳的拉力将:


A. 先增大后减小
B. 先减小后增大
C. 一直增大
D. 一直减小

答案:D
解析:
解题指导: 初始,绳对球的拉力为克服球重力,故在球上升起始阶段,绳的拉力将逐渐减小,但当球升至最高点后如果还继续有加速上升的趋势(只是因为绳的拉力才保持与绳相对静止时),绳对球的拉力不仅要克服球的重力还要提供对球的拉力。故答案选D。

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