13.一個內壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直水平面,圓錐筒固定,有質量相等的小球A和B沿著筒的內壁在水平面內做勻速圓周運動,A的運動半徑較大(如圖),則(  )
A.兩球的向心力都等于重力和筒壁的支持力的合力
B.A球的角速度大于B球的角速度
C.A球的線速度大于B球的線速度
D.A球的運動周期大于B球的運動周期

分析 對AB受力分析,可以發(fā)現(xiàn)它們都是重力和斜面的支持力的合力作為向心力,并且它們的質量相等,所以向心力的大小也相等,再根據(jù)線速度、加速度和周期的公式可以做出判斷.

解答 解:A、如右圖所示,小球A和B緊貼著內壁分別在水平面內做勻速圓周運動,合外力提供向心力,小球受到重力和支持力,則兩球的向心力都等于重力和筒壁的支持力的合力,故A正確;
B、由于A和B的質量相同,小球A和B在兩處的合力相同,即它們做圓周運動時的向心力是相同的.由向心力公式F=mω2r,由于球A運動的半徑大于B球的半徑,F(xiàn)和m相同時,半徑大的角速度小,所以A球的角速度小于B球的角速度,故B錯誤;
C、由向心力的計算公式F=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,由于球A運動的半徑大于B球的半徑,F(xiàn)和m相同時,半徑大的線速度大,則A球的線速度大于B球的線速度,故C正確.
D、由周期公式T=$\frac{2π}{ω}$,所以球A的運動周期大于球B的運動周期,故D正確.
故選:ACD

點評 對物體受力分析是解題的關鍵,通過對AB的受力分析可以找到AB的內在的關系,它們的質量相同,向心力的大小也相同,本題能很好的考查學生分析問題的能力,是道好題.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示為做直線運動質點的v-t圖象,設開始時質點在坐標原點,則( 。
A.t=t1時,質點離開原點的位移最大
B.t=t2時,質點離開原點的位移為負
C.0到t1和t3到t4這兩段時間里質點的加速度方向相同
D.t1到t2和t3到t4這兩段時間里質點的加速度方向相同

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.把質量是0.1kg的小球放在豎立的輕質彈簧上,并把球往下按至A的位置,如圖甲所示.迅速松手后,彈簧把球彈起,球升至最高位置C(圖丙),途中經(jīng)過位置B時彈簧正好處于自由狀態(tài)(圖乙).已知B、A的高度差為0.1m,C、B的高度差為0.2m,忽略空氣阻力,重力加速度g=10m/s2.可知( 。
A.狀態(tài)乙中小球的動能是0.1J
B.狀態(tài)甲中彈簧的彈性勢能是0.3J
C.由狀態(tài)乙至狀態(tài)丙,動能全部轉化為重力勢能
D.由狀態(tài)甲至狀態(tài)乙,彈性勢能全部轉化為動能

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖所示,豎直的半圓形軌道與水平面相切,軌道半徑R=0.2m,質量m=200g的小球以某一速度正對半圓形軌道運動,A、B、C三點分別為圓軌道最低點,與圓心等高點、最高點.小球過這三點的速度分別為:v1=5m/s,v2=4m/s,v3=3m/s,求:
(1)小球經(jīng)過這三個位置時對軌道的壓力?
(2)小球從C點飛出到落到水平面上,其著地點與A點相距多少?(g=10m/s2
(3)小球在最高點不脫離軌道的最小速率又是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

8.如圖甲所示為“探究加速度與力、質量的關系”的實驗裝置示意圖.砂和砂桶的總質量為m,小車和砝碼的總質量為M.實驗中用砂和砂桶總重力的大小作為細線對小車拉力的大小.
(1)實驗中,為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力,現(xiàn)調節(jié)長木板一端滑輪的高度,使細線與長木板平行.接下來還需要進行的一項操作是C.
A.將長木板水平放置,讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶,給打點計時器通電,調節(jié)m的大小,使小車在砂和砂桶的牽引下運動,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動
B.將長木板水平放置,撤去紙帶以及砂和砂桶,輕推小車,觀察判斷小車是否做勻速運動
C.將長木板的一端墊起適當?shù)母叨,讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶,撤去砂和砂桶,給打點計時器通電,輕推小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動
D.將長木板的一端墊起適當?shù)母叨龋瑢⑸巴皰焐,撤去紙帶,輕推小車,觀察判斷小車是否做勻速運動
(2)實驗中要進行質量m和M的選取,以下最合理的一組是C.
A.M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
(3)圖乙是實驗中得到的一條紙帶,A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點,相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出.量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為:SAB=4.22cm、SBC=4.65cm、SCD=5.08cm、SDE=5.49、SEF=5.91cm、SFG=6.34cm.已知打點計時器的工作頻率為50Hz,則B點的速度vB=0.44m/s,小車的加速度a=0.42m/s2(結果均保留兩位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.以下說法正確的是(  )
A.洗衣機脫水時,衣服上的水因受離心力作用而做離心運動
B.做圓周運動的物體,加速度一定指向圓心
C.做曲線運動的物體,速度可能是均勻變化的
D.只要物體所受合力發(fā)生變化,物體就會做曲線運動

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

5.一輕質彈簧原長為L、勁度系數(shù)k=100N/m,將其上端固定在天花板上的O點,如圖1所示,
(1)在其下端A處懸掛重為16N的物塊,靜止后如圖2所示,求彈簧的伸長量△r1;
(2)在圖2中A點用一水平外力向右緩慢拉動,使橡皮筋與豎直方向成60°角時保持靜止,如圖3所示,求彈簧的伸長量△r2

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

2.一束單色光照射到處于基態(tài)的一群氫原子時,氫原子只能發(fā)出三種不同波長的單色光,波長分別為λ1、λ2、λ3,且λ1>λ2>λ3,則照射光的波長為λ3或$\frac{{λ}_{1}{λ}_{2}}{{λ}_{1}+{λ}_{2}}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示,“東方紅一號”的運行軌道為橢圓軌道,其近地點M和遠地點N的高度分別為439km和2384km,則( 。
A.衛(wèi)星在M點的勢能大于N點的勢能
B.衛(wèi)星在M點的角速度大于N點的角速度
C.衛(wèi)星在M點的加速度大于N點的加速度
D.衛(wèi)星在N點的速度大于7.9 km/s

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