质量为m的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用。设从某时刻小球通过轨道的最低点,此后小球继续做圆周运动,经过半

质量为m的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用。设从某时刻小球通过轨道的最低点,此后小球继续做圆周运动,经过半

题型:不详难度:来源:
质量为m的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用。设从某时刻小球通过轨道的最低点,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点。在此过程中小球克服空气阻力所做的功为mgR/2.则小球开始通过轨道的最低点时绳子的张力为(     )
A.mgB.5mgC.7mgD.6mg

答案
C
解析
分析:小球恰能过最高点的临界情况是重力提供向心力,根据牛顿第二定律求出最小速度,再根据动能定理求出最低点的速度,根据牛顿第二定律求出绳子的张力.
解答:解:小球恰好过最高点时有:mg=m,v1=
根据动能定理得,mg?2R-Wf=mv22-mv12①,由牛顿第二定律得:T-mg=m
联立①②得,T=7mg 故C正确,A、B、D错误.
故选C.
点评:本题综合运用了动能定理和牛顿第二定律,知道细线拉着小球在竖直面内做圆周运动,最高点和最低点靠竖直方向上的合力提供向心力.
举一反三
如图所示,固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量相等的小球A和B,在各自不同的水平面做匀速圆周运动,以下说法正确的是(     )
A.线速度vA > vB
B.角速度ωA B
C.加速度aA =aB
D.压力NA> NB

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如下图所示,一根原长l="0.1" m的轻弹簧,一端挂质量m="0.5" kg的小球,以另一端为圆心在光滑水平面上做匀速圆周运动,角速度ω="10" rad/s.已知弹簧的劲度k="100" N/m,求小球受到的向心力大小.
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如图所示,在光滑水平地面上有一辆质量M为4kg的小车,车面由一段长为L=1.2m的水平板面AB以及与之相连的光滑半圆环连接,其中AB段动摩擦因数μ=0.5,圆环半径R=0.1m。一个质量m为2kg的小滑块从跟车面等高的平台以v0滑上小车,则v0满足什么条件时,才能使它运动到环顶时恰好对环顶无压力?
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如左下图所示装置绕竖直轴匀速旋转,有一紧贴内壁的小物体,物体随装置一起在水平面内匀速转动的过程中所受外力可能是(    )
A.重力、弹力B.重力、弹力、向心力
C.重力、弹力、摩擦力、向心力D.重力、弹力、摩擦力

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假设绕太阳运转的两颗行星轨道半径分别为r1和r2,且,则它们的周期之比T1∶T2角速度之比2 分别是(     )
A.1:8 ,1:8                      B.4:1 ,2:1               
C.1:8,8:1                          D.4:1,1:4
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