如图所示,两个内壁光滑、半径不同的半球形碗放在不同高度的水平面上,使两碗口处于同一水平面,现将质量相同的两个小球a、b(小球半径远小于碗的半径),分别从两个碗的

如图所示,两个内壁光滑、半径不同的半球形碗放在不同高度的水平面上,使两碗口处于同一水平面,现将质量相同的两个小球a、b(小球半径远小于碗的半径),分别从两个碗的

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如图所示,两个内壁光滑、半径不同的半球形碗放在不同高度的水平面上,使两碗口处于同一水平面,现将质量相同的两个小球a、b(小球半径远小于碗的半径),分别从两个碗的边缘处由静止释放,则下列判断正确的是(  )
A.过碗底时,两球对碗底的压力相等
B.过碗底时,两球的动能相等
C.过碗底时,球a的加速度大于球b的
D.球a的机械能始终大于球b的机械能

答案

A、D、两小球均只有重力做功,故机械能守恒,两球相对于零势能面的高度相同,且动能都为零,故两球到达底部时,两球的机械能一定相等.
由机械能定恒可知mgh=
1
2
mv2
,解得:v=


2gr

在碗底,由F-mg=m
v2
r
可知,F=mg+m
v2
r
=3mg;两球受碗的支持力相等,故两球球对碗的压力相等,故A正确,D错误.
B、动能:Ek=
1
2
mv2
=mgr,故两小球的动能不相等,故B错误;
C、到达碗底时,球的加速度为 a=
v2
r
=2g,所以两球过碗底时两球的加速度相等.故C错误.
故选:A
举一反三
质量为m的小球,用长为L的线悬挂在O点,在O点正下方
L
2
处有一光滑的钉子O′,把小球拉到与O′在同一水平面的位置,摆线被钉子拦住,如图所示.将小球从静止释放.当球第一次通过最低点P时,(  )
A.小球速率突然减小
B.小球受到的向心力突然减小
C.小球的向心加速度突然增加
D.摆线上的张力突然增加

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质量为m、带电量为+q的小球用一绝缘细线悬于O点,开始时它在A、B之间来回摆动,OA、OB与竖直方向OC的夹角为θ(如图所示).
(1)如果当它摆到B点时突然施加一竖直向上的、大小为E=
mg
q
的匀强电场,则此时线中的拉力T1=______;
(2)如果这一电场是在小球从A点摆到最低点C时突然加上去的,则当小球运动到B点时线的拉力T2=______.
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小孩坐在秋千板上荡秋千,若秋千静止时,小孩对秋千板的压力大小为300N,则小孩的质量是______kg.秋千摆动起来,通过最低点的速度大小为4.0m/s,若秋千板离吊秋千的横梁3.2m,可以认为坐在秋千板上小孩的重心位置在秋千板上,则小孩通过最低点时,它对秋千板的压力大小是______.(g取10m/s2
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如图,某公路急转弯处是一段圆弧,当汽车行驶的速率为vc时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势,则在该弯道处(  )
A.路面外侧高、内侧低
B.车速只要低于vc,车辆便会向内侧滑动
C.当路面结冰时,与未结冰时相比,vc的值变小
D.车速虽然高于vc,但只要不超出某一限度,车辆便不会向外侧滑动

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在质量为M的物体内,有光滑的圆形轨道,有一质量为m的小球在竖直平面内沿圆轨道做圆周运动,A、C两点分别是轨道的最高点和最低点,B、D两点与圆心O在同一水平面上,在小球运动过程中,M静止于地面,那么关于M对地面的压力N和地面对M的摩擦力的方向,正确的是(  )
A.小球运动到A点时,N>Mg,摩擦力方向向左
B.小球运动到B点时,N>Mg,摩擦力方向向右
C.小球运动到C点时,N>(m+M)g,地面与M无摩擦
D.小球运动到D点时,N=(m+M)g,摩擦力方向向左

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