分析 (1)摩擦力為零,重力完全提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求得速度;
(2)根據(jù)f=μFN求得相互作用力;
(3)根據(jù)摩擦力求得環(huán)與小球間的相互作用力,根據(jù)牛頓第二定律求得速率
解答 解:(1)摩擦力f=0,則環(huán)對小球的彈力N=0
對小球受力分析有:mg=mv2R
解得小球速率 v=√15m/s
(2)滑動摩擦力 f=μN,
將f=0.3mg、μ=0.75代入
解得環(huán)對小球的彈力N=\frac{f}{μ}=\frac{0.3mg}{0.75}=0.4mg
由勾股定理,環(huán)對小球的作用力F=\sqrt{{N}^{2}+{f}^{2}}=0.5mg
(3)由第二小題可知,環(huán)對小球的彈力N=0.4mg
當(dāng)環(huán)對小球的彈力向上時:mg-N=\frac{{mv}_{1}^{2}}{R}
解得小球的速率 v1=3m/s
當(dāng)環(huán)對小球的彈力向下時:mg+N=\frac{{mv}_{2}^{2}}{R}
解得小球的速率 {v}_{2}=\sqrt{21}m/s
答:(1)若此刻環(huán)對小球的摩擦力為零,此刻小球的速率為\sqrt{15}m/s.
(2)若此刻環(huán)對小球的摩擦力大小為0.3mg,此刻環(huán)對小球的作用力大小為0.5mg.
(3)若此刻環(huán)對小球的摩擦力大小為0.3mg,此刻小球的速率為3m/s或者\sqrt{21}m/s.
點評 解決本題的關(guān)鍵知道小球做圓周運動向心力的來源,結(jié)合牛頓第二定律進行求解,注意在最高點,環(huán)對球的彈力可能向上,可能向下.
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 物體做曲線運動,其速度不一定改變 | |
B. | 物體做曲線運動,其加速度一定改變 | |
C. | 物體做勻變速運動,其速度方向一定不變 | |
D. | 物體在恒力作用下運動,其速度大小一定改變 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 物體將沿著球面做圓周運動 | B. | 物體落地時速度與水平方向成45° | ||
C. | 物體落地時水平位移為2R | D. | 物體落地時速度大小為\sqrt{3}v0 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | “神舟六號”的周期長 | B. | “神舟六號”的軌道半徑大 | ||
C. | “神舟六號”的線速度大 | D. | “神舟六號”的加速度小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 曲線運動一定是變速運動 | |
B. | 變速運動一定是曲線運動 | |
C. | 勻速圓周運動是勻變速曲線運動 | |
D. | 物體做圓周運動,合外力一定與速度方向垂直 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 粒子進入磁場區(qū)域的初速度大小為\frac{2\sqrt{3}Bqa}{3m} | |
B. | 粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運動的時間t=\frac{πm}{3Bq} | |
C. | 粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運動的半徑R=2\sqrt{3}a | |
D. | 若改變B和初速度的大小,使該粒子仍從ED邊界垂直飛出磁場區(qū)域,則粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運動的路程不變 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 摩擦力總是阻力,故只能做負功 | |
B. | 靜摩擦力出現(xiàn)的地方物體間無相對位移,故肯定不做功 | |
C. | 摩擦力可能做正功也可能做負功 | |
D. | 滑動摩擦力對兩個相互作用的物體大小相等,方向相反,故對兩個物體所做的功大小相同,正負相反 |
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