如图所示, 质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中, 盒子的边长略大于球的直径. 某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动, 已知重力加速度为g, 空
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如图所示, 质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中, 盒子的边长略大于球的直径. 某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动, 已知重力加速度为g, 空
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如图所示, 质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中, 盒子的边长略大于球的直径. 某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动, 已知重力加速度为g, 空气阻力不计, 要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力, 则 ( )
A.该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2π
B.该盒子做圆周运动的向心力大小一定在不断变化
C.盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小一定等于mg
D.盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小一定等于2mg
答案
AD
解析
要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,则有mg=
,解得该盒子做匀速圆周运动的速度v=
,该盒子做匀速圆周运动的周期为T=
选项A对,匀速圆周运动的向心力大小不变,B错;在最低点时,盒子与小球之间的作用力和小球重力的合力提供小球运动的向心力,由F-mg=
,解得F=2mg,选项D对;C错误
举一反三
在场强为E的匀强电场中,固定一个电荷量为Q的点电荷.以Q为圆心画一个圆,A、B为直径上的两个端点,且连线平行于电场线.C、D为垂直电场线的直径上的两个端点,如图所示.已知B点的电场强度为零,则A点的电场强度的大小是
;C点的电场强度大小为
.
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(5分)如图所示,半径为R的光滑圆环,竖直放置在场强为E的水平方向的匀强电场中。质量为m,带电量为+q的空心小球套在环上,当小球运动到最高点A时恰好与环无相互作用力,当小球运动到B点时速度为多大?
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一轻杆下端固定一质量为m的小球,上端连在光滑水平轴上,杆可绕轴在竖直平面内运动(空气阻力不计),当小球在最低点时给它一个水平初速度
,小球刚好能到达最高点,若小球在最低点的初速度从
不断增大,则:
①小球在最高点对杆的作用力不断增大
②小球在最高点对杆的作用力先减小后增大
③小球在最低点对杆的作用力不断增大
④小球在最低点对杆的作用力先增大后减小
A.①③
B.②③
C.②④
D.①④
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在光滑的水平桌面上一根细绳拉着一个小球在作匀速圆周运动,下列描述该小球运动的物理量中不变的是 ( )
A.速度
B.动能
C.加速度
D.向心力
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如图所示,空间存在一个竖直向下的匀强电场,一个带负电的小球以大小为V
0
的初速度由A端向右运动,到F端时的速度减小为V
F
; 若以同样大小的初速度由F端向左运动,到A端时的速度减小为V
A
。已知BC、DE为两段圆弧面,A到F是一段粗糙轨道,小球运动过程中始终未离开该轨道,在B、C、D、E四连接处不损失能量。比较V
F
、V
A
的大小,结论是
A.V
A
>V
F
B.V
A
=V
F
C.V
A
<V
F
D.无法确定
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