1.如圖所示:一軸豎直的錐形漏斗,內(nèi)壁光滑,內(nèi)壁上有兩個質(zhì)量不相同的小球A、B各自在不同的水平面內(nèi)做勻速圓周運動,已知mA<mB,則下列關(guān)系正確的有( 。
A.線速度vA<vBB.角速度ωAB
C.向心加速度aA=aBD.小球?qū)β┒返膲毫A>NB

分析 小球做勻速圓周運動,因此合外力提供向心力,對物體正確進行受力分析,然后根據(jù)向心力公式列方程求解即可.

解答 解:A、設(shè)漏斗內(nèi)壁母線與水平方向的夾角為θ.以任意一個小球為研究對象,分析受力情況:重力mg和漏斗內(nèi)壁的支持力N,它們的合力提供向心力,如圖,

則根據(jù)牛頓第二定律得
mgtanθ=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,得到v=$\sqrt{grtanθ}$,θ一定,則v與$\sqrt{r}$成正比,A球的圓周運動半徑大于B球的圓周運動,所以vA>vB,故A錯誤;
B、角速度ω=$\frac{v}{r}$=$\sqrt{\frac{gtanθ}{r}}$,則角速度ω與$\sqrt{r}$成反比,A球的圓周運動半徑大于B球的圓周運動,所以角速度ωA<ωB,故B錯誤;
C、向心加速度a=$\frac{{F}_{n}}{m}=\frac{mgtanθ}{m}=gtanθ$,與半徑r無關(guān),故aA=aB,故C正確;
D、由圖可得漏斗內(nèi)壁的支持力N=$\frac{mg}{cosθ}$,θ相同,則mA<mB,則NA<NB,故D錯誤;
故選:C

點評 解決這類圓周運動問題的關(guān)鍵是對物體正確受力分析,根據(jù)向心力公式列方程進行討論,注意各種向心加速度表達式的應用.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

11.1986年,法國物理學家貝克勒爾發(fā)現(xiàn),鈾和鈾的礦物能夠發(fā)出看不見的射線,研究發(fā)現(xiàn),${\;}_{92}^{235}$U(鈾核)經(jīng)一系列衰變后會變成${\;}_{86}^{222}$Rn(氡核),請寫出:
(1)${\;}_{92}^{238}$U經(jīng)過4次α衰變和2次β衰變后變成${\;}_{86}^{222}$Rn.
(2)β衰變的實質(zhì)在于核內(nèi)的中子發(fā)生轉(zhuǎn)化,其轉(zhuǎn)化方程是${\;}_{0}^{1}n$→${\;}_{1}^{1}H{+}_{-1}^{0}e$.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.如圖所示,光滑桿偏離豎直方向的夾角為θ,桿以O(shè)為支點繞豎直線旋轉(zhuǎn),質(zhì)量為m的小球套在桿上可沿桿滑動.當桿的角速度為ω1時,小球旋轉(zhuǎn)平面在A處,此時球?qū)U的壓力設(shè)為FA;當桿角速度為ω2時,小球旋轉(zhuǎn)平面在B處,設(shè)此時球?qū)U的壓力為FB,則有( 。
A.FA>FBB.FA=FBC.ω1<ω2D.ω1>ω2

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.下列有關(guān)光的說法中正確的是(  )
A.光的干涉中也存在著光的衍射現(xiàn)象
B.泊松亮斑是光通過圓孔發(fā)生衍射時形成的
C.在岸邊觀察前方水中的一條魚,魚的實際深度要比看到的要深
D.眼睛通過一偏振片觀察太陽,不停的轉(zhuǎn)動偏振片,透射光亮度會發(fā)生改變
E.醫(yī)學上用光導纖維制成內(nèi)窺鏡,用來檢查人體內(nèi)臟器官的內(nèi)部,它利用了光的全反射原理

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

16.A、B兩球沿同一條直線相向運動,所給的x-t圖象記錄了它們碰撞前后的運動情況,其中a和b分別為A、B碰撞前的x-t圖象,c為碰撞后它們的x-t圖象,若A球質(zhì)量為3kg,根據(jù)圖象可以求出B球質(zhì)量是2kg;碰撞后損失的動能是15J.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

6.如圖所示,ABC和DEF是在同一豎直平面內(nèi)的兩條軌道,其中ABC的末端水平,DEF是一半徑R=0.9m的光滑半圓形軌道,其直徑DF沿豎直方向,AB是個粗糙的斜面,動摩擦因數(shù)μ=0.3,傾角θ=370,BC是光滑的水平面,過B時無機械能損失,現(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的可視質(zhì)點的小滑塊從軌道ABC上距C點高為H處A點由靜止釋放,求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2
(1)若要使小滑塊經(jīng)C處水平進入軌道DEF且恰能做圓周運動,滑塊過D點速度多大?
(2)要符合上述條件小滑塊應從軌道ABC上距C點多高的地方由靜止釋放?
(3)求小滑塊沿軌道DEF運動經(jīng)過F、D兩點時對軌道的壓力之差.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖所示,質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點)以某一速度從A點沖上傾角為30°的固定斜面,其運動的加速度大小為$\frac{3}{4}$g,此物體在斜面上上升的最大高度為h,則在這個過程中物體(  )
A.機械能損失了$\frac{1}{2}$mghB.克服摩擦力做功$\frac{1}{4}$mgh
C.動能損失了mghD.重力勢能增加了$\frac{3}{4}$mgh

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.某同學通過實驗測量干電池的電動勢和內(nèi)阻,為防止實驗中通過電源的電流過大,電源出現(xiàn)極化現(xiàn)象(電動勢E會明顯下降,內(nèi)阻r會明顯增大),該同學選用了如下器材:
A.待測電源
B.電阻R0(阻值為3.0Ω)
C.電阻箱R(最大阻值為999.9Ω)
D.電流表A(量程為0.6A,內(nèi)阻為RA=2.0Ω)
E.開關(guān)S,導線若干.

(1)實驗采用圖甲所示的電路圖,多次調(diào)解電阻箱,記錄電阻箱R和電流表的示數(shù)I如表所示,當電阻R=6.0Ω時電流表的示數(shù)如圖乙所示,讀出數(shù)據(jù)完成表格,表中①為0.26,②為3.85.
R/Ω1.02.03.04.05.06.07.0
I/A0.430.380.330.300.280.23
I-1/A-12.322.633.033.333.574.35
(2)將圖丙所示的坐標紙上所缺數(shù)據(jù)點補充完整并作圖,根據(jù)圖線求得斜率k=0.34A-1•Ω-1,截距b=2.0A-1
(3)根據(jù)圖線求得電源電動勢E=3V,內(nèi)阻r=1Ω.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

3.某同學利用如圖1所示的裝置測量當?shù)氐闹亓铀俣龋畬嶒灢襟E如下:
A.按裝置圖安裝好實驗裝置;
B.用游標卡尺測量小球的直徑d;
C.用米尺測量懸線的長度l;
D.讓小球在豎直平面內(nèi)小角度擺動.當小球經(jīng)過最低點時開始計時,并計數(shù)為0,此后小球每經(jīng)過最低點一次,依次計數(shù)1、2、3、….當數(shù)到20時,停止計時,測得時間為t;
E.多次改變懸線長度,對應每個懸線長度,都重復實驗步驟C、D;
F.計算出每個懸線長度對應的t2
G.以t2為縱坐標、l為橫坐標,作出t2-l圖線.

結(jié)合上述實驗,完成下列題目:
①用游標為10分度(測量值可準確到0.1mm)的卡尺測量小球的直徑,某次測量的示數(shù)如圖2所示,讀出小球直徑d的值為1.52cm.
②該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù),利用計算機作出圖線t2-l如圖3所示,根據(jù)圖線擬合得到方程t2=404.0l+3.0.設(shè)t2-l圖象的斜率為k,由此可以得出當?shù)氐闹亓铀俣鹊谋磉_式g=$\frac{400{π}^{2}}{k}$,其值為9.76m/s2 (取π2=9.86,結(jié)果保留3位有效數(shù)字).
③從理論上分析圖線沒有過坐標原點的原因,下列分析正確的是D
A.不應在小球經(jīng)過最低點時開始計時,應該在小球運動到最高點時開始計時
B.開始計時后,不應記錄小球經(jīng)過最低點的次數(shù),而應記錄小球做全振動的次數(shù)
C.不應作t2-l圖線,而應作t2-(l-$\frac{1}{2}$d)圖線
D.不應作t2-l圖線,而應作t2-(l+$\frac{1}{2}$d)圖線.

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