如图所示,质量为M的方形物体放在水平地面上,内有光滑圆形轨道,一质量为m的小球在竖直平面内沿此圆形轨道做圆周运动,小球通过最高点P时恰好不脱离轨道,则当小球通过

如图所示,质量为M的方形物体放在水平地面上,内有光滑圆形轨道,一质量为m的小球在竖直平面内沿此圆形轨道做圆周运动,小球通过最高点P时恰好不脱离轨道,则当小球通过

题型:不详难度:来源:
如图所示,质量为M的方形物体放在水平地面上,内有光滑圆形轨道,一质量为m的小球在竖直平面内沿此圆形轨道做圆周运动,小球通过最高点P时恰好不脱离轨道,则当小球通过与圆心等高的A点时,地面对方形物体的摩擦力大小和方向分别为(小球运动时,方形物体始终静止不动)    (    )
A.2mg,向左B.2mg,向右C.3mg,向左D.3mg,向右

答案
C
解析

试题分析:设轨道半径为R.小球通过最高点时,有 ①
小球由最高点到A点的过程,根据机械能守恒定律得          ②
由①②联立得  
设小球在A点时,轨道对小球的弹力为F

所以根据力的平衡可得地面对方形物体的摩擦力大小为3mg.放行向左,
故选C
点评:向心力往往与机械能守恒定律、动能定理、平抛运动等知识综合,本题考查综合应用物理知识的能力.
举一反三
如图所示,小球A用不可伸长的细绳悬于O点,在O点的正下方有一固定的钉子B,OB=d,初始时小球A与O同水平面无初速度释放,绳长为L,为使小球能绕B点做完整的圆周运动,则d的取值范围是            。
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一只小狗拉着雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶,下图为雪橇受到的牵引力及摩擦力的示意图(O为圆心),其中正确的是
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用细绳栓一个小筒,盛0.5kg的水后,使小筒在竖直平面做半径为60cm的圆周运动,要使小筒过最高点时水不致流出,小筒过最高点的速度应是____。当小筒过最高点的速度为3m/s时,水对筒底的压力是_____。(g=10m/s2
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质量为m的球用长为L的细绳悬于天花板的O点,并使之在水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直线成θ角,求

(1)画出小球的受力示意图
(2)小球做匀速圆周运动线速度的大小
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一质量为m的物体,沿半径为R的向下凹的圆形轨道滑行,如图所示,经过轨道最低点的速度为v,物体与轨道间的动摩擦因数为μ,则物体在最低点时受到的摩擦力为(  )
A.μmg B.
C.μm(g)D.μm(g)

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