19．用一根細(xì)線一端系一小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），另一端固定在一光滑圓錐體頂部，如圖所示．設(shè)小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)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．

分析 分析小球的受力，判斷小球隨圓錐作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心力的大小，進(jìn)而分析T隨ω2變化的關(guān)系，但是要注意的是，當(dāng)角速度超過某一個(gè)值的時(shí)候，小球會(huì)飄起來，離開圓錐，從而它的受力也會(huì)發(fā)生變化，T與ω2的關(guān)系也就變了．

解答 解：設(shè)繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，錐面與豎直方向夾角為θ，當(dāng)ω=0時(shí)，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(xiàng)、B項(xiàng)都不正確；
ω增大時(shí)，T增大，N減小，當(dāng)N=0時(shí)，角速度為ω0．
當(dāng)ω＜ω0時(shí)，由牛頓第二定律得，
Tsinθ-Ncosθ=mω2Lsinθ，
Tcosθ+Nsinθ=mg，
解得T=mω2Lsin2θ+mgcosθ；
當(dāng)ω＞ω0時(shí)，小球離開錐子，繩與豎直方向夾角變大，設(shè)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(xiàng)正確，D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題很好的考查了學(xué)生對(duì)物體運(yùn)動(dòng)過程的分析，在轉(zhuǎn)的慢和快的時(shí)候，物體的受力會(huì)變化，物理量之間的關(guān)系也就會(huì)變化．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．如圖，真空中存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量為m、電荷量為q的物體以速率v在場(chǎng)內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)t=0時(shí)物體在軌道最低點(diǎn)且重力勢(shì)能和電勢(shì)能均為零，則下列判斷正確的是（　�。�
A．物體一定帶正電且逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)
B．物體運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械能守恒且恒為$\frac{1}{2}$mv2
C．物體運(yùn)動(dòng)過程中，重力勢(shì)能隨時(shí)間變化關(guān)系為mgR（1-cos$\frac{v}{R}$t）
D．物體運(yùn)動(dòng)過程中，電勢(shì)能隨時(shí)間變化關(guān)系為mgR（cos$\frac{v}{R}$t-1）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖所示是A、B兩個(gè)相同的圓柱形氣缸，放置在同-水平面內(nèi)，氣缸壁及活塞導(dǎo)熱良好，氣缸內(nèi)均封閉有一定質(zhì)量的氣體．當(dāng)二者均在溫度為27℃的環(huán)境中，兩活塞靜止不動(dòng)時(shí)的高度差為h．則當(dāng)二者均處于溫度為127℃的環(huán)境中，兩活塞靜止不動(dòng)時(shí)的高度差為多少？（設(shè)活塞與氣缸壁之間摩擦不計(jì)，活塞質(zhì)量不計(jì)，27℃和127℃兩個(gè)環(huán)境下的壓強(qiáng)相同）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖所示的圓形線圈共n匝，電阻為R，過線圈中心O垂直于線圈平面的直線上有A、B兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)的距離為L(zhǎng)，A、B關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱．一條形磁鐵開始放在A點(diǎn)，中心與O點(diǎn)重合，軸線與A、B所在直線重合，此時(shí)線圈中的磁通量為φ1，將條形磁鐵以速度v勻速向右移動(dòng)，軸線始終與直線重合，磁鐵中心到O點(diǎn)時(shí)線圈中的磁通量為φ2，下列說法正確的是（　　）
A．磁鐵在A點(diǎn)時(shí)，通過一匝線圈的磁通量為$\frac{{φ}_{1}}{n}$
B．磁鐵從A到O的過程中，線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為$\frac{2πv（{φ}_{1}-{φ}_{2}）}{L}$
C．磁鐵從A到B的過程中，線圈中磁通量的變化量為2φ1
D．磁鐵從A到B的過程中，通過線圈某一截面的電量不為零

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

14．如圖所示，正方形abcd區(qū)域內(nèi)分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，O點(diǎn)是cd邊的中點(diǎn)．一個(gè)帶正電的粒子僅在磁場(chǎng)力的作用下，從O點(diǎn)沿紙面以垂直于cd邊的速度射入磁場(chǎng)，經(jīng)過時(shí)間t0剛好從c點(diǎn)射出磁場(chǎng)．現(xiàn)讓該粒子從O點(diǎn)沿紙面以與Od成30°角的方向，分別以大小不同的速率射入磁場(chǎng)，則關(guān)于該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t和離開正方形區(qū)域位置，分析正確的是（　　）
A．若t=$\frac{5}{3}$t0，則它一定從dc邊射出磁場(chǎng)
B．若t=$\frac{5}{4}$t0，則它一定從cb邊射出磁場(chǎng)
C．若t=t0，則它一定從ba邊射出磁場(chǎng)
D．若t=$\frac{2}{3}$t0，則它一定從da邊射出磁場(chǎng)

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．如圖所示，水平放置的輕彈簧左端固定，小物塊P（可視為質(zhì)點(diǎn)）置于水平桌面上的A點(diǎn)，并與彈簧右端接觸，此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)．現(xiàn)用水平向左的推力將P緩慢地推至B點(diǎn)，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep=28J．撤去推力后，P沿桌面滑到一個(gè)上表面與桌面等高且靜止在光滑水平地面上的長(zhǎng)木板Q上，已知P、Q的質(zhì)量均為m=2kg，A、B間的距離L1=4m，A距桌子邊緣C的距離L2=2m，P與桌面及P與Q間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ=0.1，g取10m/s2，求
（1）P剛滑到Q上時(shí)的速度大小；
（2）當(dāng)Q的長(zhǎng)度為3m時(shí)，試通過計(jì)算說明P是否會(huì)滑離Q．若不會(huì)滑離，則求出P、Q的共同速度大�。蝗魰�(huì)滑離，則求出當(dāng)P滑離Q時(shí)，P和Q的速度各為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．三束單色光a、b、c沿圖示方向射向圓形玻璃磚，經(jīng)兩次折射后變成復(fù)色光d，以下說法正確的是（　�。�
A．在真空中，a光傳播速度比b、c大
B．b光的頻率比c光小
C．a光的光子能量最小
D．在玻璃磚中，a光傳播速度比b、c小
E．若以a、b、c三種單色光分別用相同的裝置做“用雙縫干涉測(cè)定單色光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)，則a光觀察到的條紋間距最大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示，質(zhì)量為m的劈A和質(zhì)量為m的物體B靜止在光滑水平面上，物體B左端固定輕質(zhì)彈簧，一質(zhì)量為m的小球C從距離水平面高度h處從劈光滑的弧面滑下，求運(yùn)動(dòng)過程中彈簧的最大彈性勢(shì)能？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖，在光滑絕緣的傾角為30°的斜面內(nèi)有平行斜面的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，長(zhǎng)為l的輕繩一端固定在O點(diǎn)另一端系一帶電小球，使小球恰能在斜面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．已知其所受電場(chǎng)力等于重力的一半，小球質(zhì)量為m，重力加速度為g．則（　　）
A．小球的最小速率為$\sqrt{gl}$B．小球的最小速率為$\sqrt{\frac{gl}{2}}$
C．繩中最大拉力為5.5mgD．繩中最大拉力為3$\sqrt{2}$mg

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