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竖直平面内光滑圆轨道外侧,一小球以某一水平速度v0从A点出发沿圆轨道运动,至B点时脱离轨道,最终落在水平面上的C点,不计空气阻力.下列说法中正确的是(  )
分析:小球从A以水平速度开始运动,由A到B做变速圆周运动,从B到C做斜抛运动.在A点受力分析,由牛顿第二定律与向心力公式可知,小球受到的支持力与重力的关系;由于A到B小球速度增加,则由an=
v2
R
,可知向心加速度的大小变化;从B到C小球只受到重力作用,因此做匀变速曲线运动.
解答:解:A、从B到C小球只受到重力作用,因此做匀变速曲线运动,故A正确;
B、小球在B点刚离开轨道,则小球对圆轨道的压力为零,故B正确;
C、小球在A点时,由水平速度结合mg-N=m
v
2
0
R
可得:小球受到的支持力小于其重力,即小球对圆轨道压力小于其重力,故C错误;
D、由于A到B小球速度增加,则由an=
v2
R
,可知向心加速度的大小增加,故D正确;
故选:ABD
点评:考查竖直平面内的变速圆周运动与斜抛运动,涉及牛顿第二定律,向心力公式,向心加速度表达式.注意变速圆周运动速度方向不但变化,而且大小也发生变化.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,水平绝缘光滑轨道AB与处于竖直平面内的圆弧形v绝缘光滑轨道BCD平滑连接,圆弧形轨道的半径R=0.30m.轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×107 N/C.现有一电荷量q=-4.0×10-7C,质量m=0.30kg的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点以某一水平初速度v0向右运动,若带电体恰好可以沿圆弧轨道运动到D点,并在离开D点后,落回到水平面上的P点.,已知OD与OC的夹角θ=37°,求:
(1)P、B两点间的距离x;
(2)带电体经过C点时对轨道的压力;
(3)小球的初速度v0的值.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一个四分之三内壁光滑的圆弧轨道ABC,放置在竖直平面内,圆弧轨道半径为R,在A点与水平桌面AD相接,桌面与圆心O等高.MN是放在水平桌面上长为R、厚度不计的垫子(小球落在上面不反弹),左端M正好位于A点.将一个质量为m的小球从A处正上方P点由静止释放,从A点沿切线进入圆弧形轨道.不考虑空气阻力.
(1)欲使小球沿轨道通过C点后落到N点,P点距水平桌面AD的高度是多少?落到N点时速度方向与水平方向的夹角θ多大?
(2)通过计算说明,小球沿圆弧轨道离开C点后能否再从A点进入圆弧轨道.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?合肥一模)如图所示,光滑半圆形轨道处于竖直平面内,半圆轨道与光滑的水平地面相切于半圆的端点A.一质量为m的小球在水平地面上的C点受水平向左的恒力F由静止开始运动,当运动到A点时撤去恒力F,小球沿竖直半圆轨道运动到轨道最高点B点,最后又落在水平地面上的D点(图中未画出).已知A、C间的距离为L,重力加速度为g.
(1)若轨道半径为R,求小球到达圆轨道B点时对轨道的压力FN
(2)为使小球能运动到轨道最高点B,求轨道半径的最大值Rm
(3)轨道半径R多大时,小球在水平地面上的落点D到A点的距离最大?最大距离xm是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,半径为R的光滑半圆环轨道与高为10R的光滑斜轨道放在同一竖直平面内,两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连,水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡.在水平轨道上,轻质弹簧被a、b两小球挤压,处于静止状态.同时释放两个小球,a球恰好能通过圆环轨道最高点A,b球恰好能到达斜轨道的最高点B.已知a球质量为m,重力加速度为g.求:
(1)a球释放时的速度大小;
(2)b球释放时的速度大小;
(3)释放小球前弹簧的弹性势能.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,半径为R的光滑半圆环轨道与高为8R的倾角为53°的粗糙斜面固定在同一竖直平面内,两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连,水平轨道与斜面间有一段圆弧过渡.在水平轨道上,轻质弹簧被小球a和滑块b挤压,处于静止状态.同时释放两物体,a球恰好能通过圆环轨道最高点A,b物块恰好能到达斜面的最高点B.已知a球质量为m,b滑块与斜面间的动摩擦因数为
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,重力加速度为g,sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:
(1)a球释放时的速度大小;
(2)b球释放时的速度大小;
(3)释放小球前弹簧的弹性势能.

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