用一根細線一端系一可視為質(zhì)點的小球，另一端固定在一光滑錐頂上，如圖所示，設小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運動的角速度為ω，線的張力為T，則T隨ω2變化的圖象是(     )

  A． B． C． D．


考點：勻速圓周運動；向心力．

分析：分析小球的受力，判斷小球隨圓錐作圓周運動時的向心力的大小，進而分析T隨ω2變化的關(guān)系，但是要注意的是，當角速度超過某一個值的時候，小球會飄起來，離開圓錐，從而它的受力也會發(fā)生變化，T與ω2的關(guān)系也就變了．

解答：  解：設繩長為L，錐面與豎直方向夾角為θ，當ω=0時，小球靜止，受重力mg、支持力N和繩的拉力T而平衡，T=mgcosθ≠0，所以A項、B項都不正確；

ω增大時，T增大，N減小，當N=0時，角速度為ω0．

當ω＜ω0時，由牛頓第二定律得，

Tsinθ﹣Ncosθ=mω2Lsinθ，

Tcosθ+Nsinθ=mg，

解得T=mω2Lsin2θ+mgcosθ；

當ω＞ω0時，小球離開錐子，繩與豎直方向夾角變大，設為β，由牛頓第二定律得

Tsinβ=mω2Lsinβ，

所以T=mLω2，

可知T﹣ω2圖線的斜率變大，所以C項正確，D錯誤．

故選：C．

點評：本題很好的考查了學生對物體運動過程的分析，在轉(zhuǎn)的慢和快的時候，物體的受力會變化，物理量之間的關(guān)系也就會變化．


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：


關(guān)于運動和力,下列說法正確的是 (      )

A.物體受到恒定合外力作用時,一定做勻變速直線運動

B.物體受到變化的合外力作用時,它的運動速度大小一定變化

C.物體做曲線運動時,合外力方向一定與瞬時速度方向垂直

D.所有曲線運動的物體,所受合外力一定與瞬時速度方向不在一條直線上

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖1所示的裝置，可用于驗證牛頓第二定律．在氣墊導軌上安裝兩個光電門，小車上固定遮光板，細線一端與小車相連，另一端跨過定滑輪掛上沙桶，實驗首先調(diào)整氣墊導軌，通過調(diào)整使小車未掛沙桶時能在氣墊導軌上做勾速運動，然后再進行后面的操作，并在實驗中獲得以下測量數(shù)據(jù)：小車和擋光板的總質(zhì)量M，遮光板的寬度d，兩光電門的中心的距離s．則

（1）該實驗要保證小車的合力近似等于沙桶的重力應滿足的條作是     ．

（2）實驗需用游際卡尺測量遮光板的寬度d，如圖2所示d=    cm．

（3）某次實驗過程中測得：沙桶的質(zhì)量為m，小車先后通過兩個光電門的擋光時間分別為t1，t2（小車通過第二個光電門后．沙桶才落地），已知重力加速度為g 則對該小車實驗要驗證的表達式是、．

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，ABCD為豎直平面內(nèi)固定的光滑軌道，其中AB為斜面，BC段是水平的，CD段為半徑R=0.2m的半圓，圓心為O，與水平面相切于C點，直徑CD垂直于BC．現(xiàn)將小球甲從斜面上距BC高為R的A點由靜止釋放，到達B點后只保留水平分速度沿水平面運動，與靜止在C點的小球乙發(fā)生彈性碰撞，已知甲、乙兩球的質(zhì)量均為m=1.0×10﹣2kg．重力加速度g取10/m/s2．（水平軌道足夠長，甲、乙兩球可視為質(zhì)點）．求：

（1）甲乙兩球碰撞后，乙恰能通過軌道的最高點D，則甲、乙碰后瞬間，乙對半圓軌道最低點C處的壓力F；

（2）在滿足（1）的條件下，求斜面與水平面的夾角θ；

（3）若將甲仍從A點釋放，增大甲的質(zhì)量，保持乙的質(zhì)量不變，求乙在軌道上的首次落點到C點的距離范圍．

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，“旋轉(zhuǎn)秋千”中的兩個座椅A、B質(zhì)量相等，通過相同長度的纜繩懸掛在旋轉(zhuǎn)圓盤上．不考慮空氣阻力的影響，當旋轉(zhuǎn)圓盤繞豎直的中心軸勻速轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的是(     )

  A．A的速度比B的大

  B．A與B的向心加速度大小相等

  C．懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角相等

  D．懸掛A的纜繩所受的拉力比懸掛B的小

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，半徑為R=0.2m的光滑圓弧AB在豎直平面內(nèi)，圓弧B處的切線水平．B端高出水平地面h=0.8m，O點在B點的正下方．將一質(zhì)量為m=1.0kg的滑塊從A點由靜止釋放，落在水平面上的C點處，（g取10m/s2）求：

（1）滑塊滑至B點時對圓弧的壓力及的OC長度；

（2）在B端接一長為L=1.0m的木板MN，滑塊從A端釋放后正好運動到N端停止，求木板與滑塊的動摩擦因數(shù)μ．

（3）若將木板右端截去長為△L的一段，滑塊從A端釋放后將滑離木板落在水平面上P點處，要使落地點P距O點的最遠，△L應為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，固定于水平面上的金屬架abcd處在豎直方向的勻強磁場中，初始時的磁感應強度為B0．導體棒MN以恒定速度v向右運動，從圖示位置開始計時，為使棒MN中不產(chǎn)生感應電流，磁感應強度B隨時間t變化的示意圖應為 (     )

  A． B． C． D．

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示為倉儲公司常采用的“自動化”貨物裝卸裝置，兩個相互垂直的斜面固定在地面上，貨箱A（含貨物）和配重B通過與斜面平行的輕繩跨過光滑滑輪相連．A裝載貨物后從h=8.0m高處由靜止釋放，運動到底端時，A和B同時被鎖定，卸貨后解除鎖定，A在B的牽引下被拉回原高度處，再次被鎖定．已知θ=53°，B的質(zhì)量M為1.0×103kg，A、B與斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5，滑動摩擦力與最大靜摩擦力相等，g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6．

（1）為使A由靜止釋放后能沿斜面下滑，其質(zhì)量m需要滿足什么條件？

（2）若A的質(zhì)量m=4.0×103kg，求它到達底端時的速度v；

（3）為了保證能被安全鎖定，A到達底端的速率不能大于12m/s．請通過計算判斷：當A的質(zhì)量m不斷增加時，該裝置能否被安全鎖定．

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科目：高中物理 來源： 題型：


 如圖所示，場強大小為E、方向豎直向下的勻強電場中有一矩形區(qū)域abcd，水平邊ab長為s，豎直邊ad長為h.質(zhì)量均為m、帶電荷量分別為＋q和－q的兩粒子，由a、c兩點先后沿ab和cd方向以速率v0進入矩形區(qū)(兩粒子不同時出現(xiàn)在電場中)．不計重力．若兩粒子軌跡恰好相切，則v0等于(　　)

       

A.   B.      C.   D.

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