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如图所示,由光滑细管做成的半径R=10cm的半圆形轨道ABC(管道半径远小于轨道半径)竖直放置,A为最高点、C为最低点、B是半圆形轨道的中点且与圆心O处于同一高度。一质量m=200g的小球放在A处(在管内),小球的直径略小于管道的直径,小球与一原长L=10cm、劲度系数k=100N/m的轻弹簧相连接,弹簧的另一端固定在点,点在直径AC连线上且=5cm。取g=10m/s2,下列说法正确的是:

A.若把小球缓慢的沿管道从A点移动到C点,过程中小球不能在B点以上的位置平衡

B.不论小球以何种方式沿管道从A点移动到C点,过程中弹簧做功值一定为0

C.若在A点给小球一个水平向右的速度v=1.5m/s,则小球在A点时对轨道的作用力为4N

D..若在A点给小球一个水平向右的速度v=2m/s,则小球到C点时对轨道的作用力为23N

 

【答案】

 ABD

【解析】

试题分析:小球在B点上方时,受重力、弹簧弹力、轨道弹力这三个力的合力不可能为零,所以小球不能平衡,故A正确;小球在A、C两点时,弹簧的形变量相同,弹性势能相同,所以从A到C弹力做功为零,故B正确;在A点,求出F=2.5N,所以C错误;从A到C由动能定理:,在C点:,可求FN=23N,所以D正确。

考点:本题考查物体的平衡、弹性势能、动能定理和圆周运动的相关计算,综合性较强,意在考查学生的理解能力。

 

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,由光滑细管组成的轨道固定在竖直平面内,其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧.一小球从距离水平地面高为H的管口D处静止释放,最后能够从A点水平抛出落到地面上.若R可以变化,求:
(1)R的最大值;
(2)小球从A点平抛落地时的水平位移x的最大值.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,由光滑细管组成的竖直轨道,两圆形轨道半径分别为R和
R2
,A、B分别是两圆形轨道的最高点,质量为m的小球通过这段轨道时,在A处刚好对管壁无压力,求:
(1)小球通过A处时的速度大小;
(2)小球通过B处时的速度大小;
(3)小球在B处对管壁的压力大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?浙江模拟)如图所示,由光滑细管做成的半径R=10cm的半圆形轨道ABC(管道半径远小于轨道半径)竖直放置,A为最高点、C为最低点、B是半圆形轨道的中点且与圆心O处于同一高度.一质量m=200g的小球放在A处(在管内),小球的直径略小于管道的直径,小球与一原长L=10cm、劲度系数k=100N/m的轻弹簧相连接,弹簧的另一端固定在点O',O'点在直径AC连线上且O'C=5cm.取g=10m/s2,下列说法正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

(10分) 如图所示,由光滑细管组成的竖直轨道,两圆形轨道半径分别为R和R/2 ,A、B分别是两圆形轨道的最高点,质量为m的小球通过这段轨道时,在A处刚好对管壁无压力,求:

 

(1)小球通过A处时的速度大小;

(2)小球通过B处时的速度大小;

(3)小球在B处对管壁的压力大小。

 

 

 

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科目:高中物理 来源:2013届福建省高一下学期期末考试物理 题型:计算题

(10分) 如图所示,由光滑细管组成的竖直轨道,两圆形轨道半径分别为R和R/2 ,A、B分别是两圆形轨道的最高点,质量为m的小球通过这段轨道时,在A处刚好对管壁无压力,求:

 

(1)小球通过A处时的速度大小;

(2)小球通过B处时的速度大小;

(3)小球在B处对管壁的压力大小。

 

 

 

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