如图所示,细绳的一端固定与O点,另一端系一质量为m的小球,使小球在竖直平面内作圆周运动,周期一定,当小球在最高点时绳的张力为T1,在最低点时,绳的张力为T2,则

如图所示,细绳的一端固定与O点,另一端系一质量为m的小球,使小球在竖直平面内作圆周运动,周期一定,当小球在最高点时绳的张力为T1,在最低点时,绳的张力为T2,则

题型:不详难度:来源:
如图所示,细绳的一端固定与O点,另一端系一质量为m的小球,使小球在竖直平面内作圆周运动,周期一定,当小球在最高点时绳的张力为T1,在最低点时,绳的张力为T2,则T1和T2的差值为(  )
A.2mgB.4mgC.6mgD.8mg

答案
如下图所示:在最高点和最低点对小球进行受力分析有:
根据合力提供圆周运动向心力有:
F1+mg=m
v21
r

F2-mg=m
v22
r

在竖直面内做圆周运动,不计空气阻力,小球机械能守恒即有:
mg•2R=
1
2
m
v22
-
1
2
m
v21

由①②③式可解得:F2-F1=6mg,故C正确,ABD错误;
故选C.
举一反三
如图所示,在长度一定的细线下方系一重量为G的小球,线的另一端固定,使悬线与竖直方向的夹角为θ=60°时无速释放小球.则小球摆回到最低点P时,细线所受力的大小是______.
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如图所示,圆弧轨道在竖直平面内,半径为R,高为h,一物体从底端冲上弧面,若不计摩擦,欲使物体通过圆弧顶端而又不脱离弧面,则物体在圆弧底端时的速率υ0满足的条件______.
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汽车以一定的速度安全经过一个圆弧半径为R的拱形桥面的顶点时,则(  )
A.汽车在竖直方向受到三个力:重力、桥面的支持力和向心力
B.汽车对桥面的压力小于汽车的重力
C.汽车通过桥顶时的速度可能为


2gR
D.汽车内的乘客处于超重状态

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如图所示,AB为竖直转轴,细绳AC和BC的结点C系一质量为m的小球,两绳能承担的最大拉力均为2mg.当AC和BC均拉直时∠ABC=90°,∠ACB=53°,BC=1m.竖直轴AB匀速转动,C球在水平面内做匀速圆周运动.求:
(1)要使两条细绳都拉直,C球的线速度至少多大?
(2)当C球的线速度增大时,AC和BC哪条绳先断?当其中一条绳刚要断时,C球的线速度多大?(g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)
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如图所示,汽车在-段丘陵地以恒定速率行驶时,所受支持力最大的地点可能是(  )
A.a点B.b点C.c点D.d点

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