如图所示,长为L的轻杆一端固定质量为m的小球,另一端有固定转轴O.现使小球在竖直平面内做圆周运动,P为圆周轨道的最高点,若小球通过圆周轨道最低点时的速度大小为9

如图所示,长为L的轻杆一端固定质量为m的小球,另一端有固定转轴O.现使小球在竖直平面内做圆周运动,P为圆周轨道的最高点,若小球通过圆周轨道最低点时的速度大小为9

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如图所示,长为L的轻杆一端固定质量为m的小球,另一端有固定转轴O.现使小球在竖直平面内做圆周运动,P为圆周轨道的最高点,若小球通过圆周轨道最低点时的速度大小为


9
2
gL
,则以下判断正确的是(  )
A.小球不能到达P点
B.小球到达P点时的速度小于


gL
C.小球能到达P点,且在P点受到轻杆向上的弹力
D.小球能到达P点,且在P点受到轻杆向下的弹力
魔方格
答案
A、根据动能定理得,-mg•2L=
1
2
mvp2-
1
2
mv2
,解得vp=


1
2
gL
.小球在最高点的临界速度为零,所以小球能到达最高点.故A错误,B正确.
C、设杆子在最高点表现为支持力,则mg-F=m
vp2
L
,解得F=
1
2
mg
.故杆子表现为支持力.故C正确,D错误.
故选BC.
举一反三
带电粒子在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动,现欲缩短其旋转周期,可行的方案是(  )
A.减小粒子的入射速率B.减小磁感应强度
C.增大粒子的入射速率D.增大磁感应强度
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一名宇航员在登陆某星球后为了测量此星球的质量进行了如下实验:他把一小钢球托举到距星球表面高度为 h 处由静止释放,计时仪器测得小钢球从释放到落回星球表面的时间为t.此前通过天文观测测得此星球的半径为 R,已知万有引力常量为G,不计小钢球下落过程中的气体阻力,可认为此星球表面的物体受到的重力等于物体与星球之间的万有引力.求:
(1)此星球表面的重力加速度 g;
(2)此星球的质量 M;
(3)若距此星球表面高 H 的圆形轨道有一颗卫星绕它做匀速圆周运动,求卫星的运行周期 T.
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如图所示,一个圆盘圆心为O,水平放置,其转轴MN垂直于盘面,且通过O点.圆盘原来处于静止状态,上面放有一个小物体P.当圆盘沿图示方向(从上向下看逆时针)绕转轴MN开始转动,并且越转越快时,P相对于圆盘保持静止.在此过程中(  )
A.P的加速度方向与速度方向相同
B.P的加速度方向与速度方向垂直
C.P相对于圆盘的运动趋势方向沿它做圆周运动的半径向外
D.P的向心加速度越来越大
魔方格
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如图所示,质量为m的小球置于立方体的光滑盒子中,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作用力恰为mg,则(  )
A.该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于π


2R
g
B.该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于π


2R
g
C.盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于3mg
D.盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能大于3mg
魔方格
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乘坐游乐园的翻滚过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内旋转,下列说法正确的是(  )
A.车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,没有保险带,人就会掉下来
B.人在最高点时对座位仍可能产生压力
C.人在最低点时对座位的压力等于mg
D.人在最低点时对座位的压力大于mg
魔方格
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