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如图所示,放于水平面内的光滑金属细圆环半径为R,质量为m的带孔小球穿于环上,同时...

如图所示,放于水平面内的光滑金属细圆环半径为R,质量为m的带孔小球穿于环上,同时有一长为R的细绳一端系于球上,另一端系于圆环最低点,绳上的最大拉力为2mg,当圆环以角速度ω绕竖直直径转动时,发现小球收到3个力的作用,则ω可能为(   )

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A.满分5 manfen5.com           B.满分5 manfen5.com          C.满分5 manfen5.com          D.满分5 manfen5.com

 

 

BC 【解析】 试题分析:因为圆环光滑,所以这三个力肯定是重力、环对球的弹力、绳子的拉力,细绳要产生拉力,绳要处于拉升状态,根据几何关系可知,此时细绳与竖直方向的夹角为60°,当圆环旋转时,小球绕竖直轴做圆周运动,向心力由三个力在水平方向的合力提供,其大小为:F=mω2r,根据几何关系,其中r=Rsin60°一定,所以当角速度越大时,所需要的向心力越大,绳子拉力越大,所以对应的第一个临界条件是小球在此位置刚好不受拉力,此时角速度最小,需要的向心力最小,对小球进行受力分析得: Fmin=2mgsin60°,即2mgsin60°=mωmin2Rsin60° 解得:. 当绳子拉力达到2mg时,此时角速度最大,对小球进行受力分析得: 竖直方向:Nsin30°-(2mg)sin30°-mg=0 水平方向:Ncos30°+(2mg)cos30°=mωmax2(Rsin60°) 解得: 故AD错误,BC正确;故选BC. 考点:牛顿第二定律的应用;圆周运动 【名师点睛】本题主要考查了圆周运动向心力公式的应用以及同学们受力分析的能力,要求同学们能找出临界状态并结合几何关系解题,难度适中。  
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考点分析:
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如图,内壁光滑的半圆形的碗底有一个质量为m的小球,设小球对碗底的压力为F,那么当碗沿水平方向获得(   )

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A.速度的瞬间,F>mg

B.速度的瞬间,F=mg

C.加速度的瞬间,F>mg

D.加速度的瞬间,F=mg

 

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如图所示,地球赤道上静止没有发射的卫星a、近地卫星b、同步卫星c 。用v表示速率,a表示向心加速度、T表示周期,则(   )

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A.va<vc<vb        B.va=vb<vc

C.ab >ac aa      D.Ta=Tb<Tc

 

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发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1然后经点火,使 其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3。轨道 1、2相切于Q点,轨道23相切于P 点,如图所示,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时, 以下说法正确的是(    )

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A.卫星在轨道2上经过P点时的速度等于它在轨道3上经过P点时的速度

B.卫星在轨道2上经过P点时的速度小于它在轨道3上经过P点时的速度

C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度

D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度

 

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经长期观测,人们在宇宙中已经发现了“双星系统”,“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成,每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体。如图所示,两颗星球组成的双星,在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的0点做周期相同的匀速圆周运动。 现测得两颗星之间的距离为L,质量之比为m1 : m2 =3 : 2。则可知(  )

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A.m1 、 m2做圆周运动的线速度之比为3 : 2

B.m1做圆周运动的半径为2L/5

C.m1 、 m2做圆周运动的向心力大小相等

D.m1 、 m2做圆周运动的周期的平方与m1 和 m2的质量之和成反比

 

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某同学进行体能训练,用了 100 s时间跑上7楼, 试估测他登楼的平均功率最接近的数值是〈   〉

A.10W          B.100W            C.1kW           D.10 kW

 

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试题属性

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