18.把一不可伸長的長為L的細(xì)繩一端懸于O點,另一端系一質(zhì)量為m的小球,在O點的正下方距O點$\frac{L}{2}$處有一光滑釘子,將小球由與懸點等高且使細(xì)線拉直的位置靜止釋放,運動過程中,小球、懸點、釘子始終處于同一豎直平面內(nèi),則小球碰釘子的瞬間,下列說法不正確的是( 。
A.小球線速度沒有變化
B.小球的角速度突然增大到原來的2倍
C.小球的向心加速度突然增大到原來的2倍
D.懸線對小球的拉力來突然增大到原來的2倍

分析 讓小球從靜止釋放,當(dāng)小球遇到釘子后繞O點時,線速度不變,半徑變小,根據(jù)v=rω,a=$\frac{{v}^{2}}{r}$判斷角速度、向心加速度的變化,根據(jù)牛頓第二定律判斷懸繩拉力的變化.

解答 解:A、小球遇到釘子后繞O點時,線速度不變,故A正確;
B、根據(jù)ω=$\frac{v}{r}$知,半徑由L減小為$\frac{L}{2}$,則角速度增大為原來的2倍.故B正確;
C、根據(jù)a=$\frac{{v}^{2}}{r}$知,半徑由L減小為$\frac{L}{2}$,向心加速度突然增大到原來的2倍.故C正確;
D、根據(jù)牛頓第二定律知,F(xiàn)-mg=$m\frac{{v}^{2}}{r}$,得$F=mg+m\frac{{v}^{2}}{r}$知半徑由L減小為$\frac{L}{2}$,拉力增大,但不是增大到原來的2倍.故D不正確.
本題選擇不正確的,故選:D.

點評 該題考查豎直平面內(nèi)的圓周運動的特點,解決本題的關(guān)鍵抓住通過最低點的線速度不變,根據(jù)半徑的變化判斷角速度、向心加速度等變化.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

9.在某個半徑為R的行星表面,對于一個質(zhì)量為m的砝碼,用彈簧稱量,其重力的大小G.
(1)請計算該星球表面附近衛(wèi)星的環(huán)繞速度
(2)請計算該星球的平均密度.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

9.如圖1所示,某學(xué)生小組借用“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置,進行“探究合外力做功和動能變化的關(guān)系”的實驗:

(1)實驗明使小車在砝碼和托盤的牽引下運動,以此定量探究細(xì)繩拉力做功與小車動能變化的關(guān)系.
①實驗準(zhǔn)備了打點計時器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙及圖1所示的器材.若要完成該實驗,必需的實驗器材還有刻度尺;天平(帶砝碼).
②為達到平衡摩擦力的目的,取下細(xì)繩和托盤,通過調(diào)節(jié)墊片的位置,改變長木板傾斜程度,根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做勻速直線運動運動.
③實驗開始時,先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度,使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行.這樣做的目的是D(填字母代號).
A.避免小車在運動過程中發(fā)生抖動          B.可使打點計時器在紙帶上打出的點跡清晰
C.可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運動  D.可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力
(2)連接細(xì)繩及托盤,放入砝碼,通過實驗得到圖2所示的紙帶.紙帶上O為小車運動起始時刻所打的點,選取時間間隔為0.1s的相鄰計數(shù)點A、B、C、D、E、F、G.實驗時測得小車的質(zhì)量為M=200g,小車所受細(xì)繩的拉力為F=0.2N.各計數(shù)點到O的距離為s,對應(yīng)時刻小車的瞬時速度為v,小車所受拉力做的功為W,小車動能的變化為△Ek.請計算前補填表中空格(結(jié)果保留小數(shù)點后四位).
計數(shù)點s/mv/(m•s-1v2/(m2•s-2W/J△Ek/J
A0.15500.55600.30910.03100.0309
B0.21600.65550.42970.04320.0430
C0.28610.75500.57000.05720.0570
D0.36700.85700.73440.07340.0734
E0.45750.95250.9073
F0.55751.0511.1050.11150.1105
G0.66771.1501.3230.13350.1323
分析上述數(shù)據(jù)可知:在實驗誤差允許的范圍內(nèi)細(xì)繩拉力做的功等于小車動能的變化.
(3)這個小組在之前的一次實驗中分析發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量明顯大一些.這一情況可能是下列個些原因造成的C(填字母代號).
A.在接通電源的同時釋放了小車            B.小車釋放時離打點計時器太近
C.平衡摩擦力時長木板傾斜程度不夠        D.平衡摩擦力時長木板傾斜程度過大
(4)實驗小組進一步討論認(rèn)為可以通過繪制v2-s圖線來分析實驗數(shù)據(jù).請根據(jù)表中各計數(shù)點的實驗數(shù)據(jù)在圖3中標(biāo)出對應(yīng)的坐標(biāo)點,并畫出v2-s圖線.分析△v2-s圖線為一條通過原點的直線,直線的斜率如果在實驗誤差允許的范圍內(nèi)等于理論值,也可以得出相同的結(jié)論.這種方案中直線斜率表達式為k=$\frac{2F}{M}$(用題目中相關(guān)物理量字母表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

6.如圖所示,實線是一列簡諧波在某一時刻的波的圖象,虛線是該列波0.5s后的圖象,則這列波可能的波速為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.一正弦交流電的電動勢e=200sin(100πt)V,若將它加在阻值為100Ω的電阻兩端(電源內(nèi)阻不計),則下列說法正確的是( 。
A.t=0時刻,電流的瞬時值為i=2AB.電流的最大值為2A
C.交流電的頻率為100HzD.電阻消耗的電功率為400w

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖所示,一平直公路上有三個路標(biāo)o、m、n,且om=3m、mn=5m.一輛汽車在該路段做勻加速直線運動依次通過o、m、n三個路標(biāo),已知汽車在相鄰兩路標(biāo)間的速度增加量相同,均為△v=2m/s,則下列說法中正確的是(  )
A.汽車在om段的平均速度大小為4m/s
B.汽車從m處運動到n處的時間為2s
C.汽車在該路段行駛的加速度大小為2m/s2
D.汽車經(jīng)過o處時的速度大小為1m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.一質(zhì)量不計的直角形支架兩端分別連接質(zhì)量為m和2m的小球A和B.支架的兩直角邊長度分別為2l和l,支架可繞固定軸O在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動,如圖所示.開始時OA邊處于水平位置,由靜止釋放,則( 。
A.A、B兩球與支架構(gòu)成的系統(tǒng)在自由轉(zhuǎn)動過程機械能守恒
B.A球速度最大時,兩小球的總重力勢能最小
C.A球速度最大時,兩直角邊與豎直方向的夾角為90°
D.A、B兩球的最大速度之比為2:1

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

7.如圖所示將一個小球用細(xì)線栓起來,把該小球拉到一定的高度,然后放手讓小球 從A點自由運動,忽略一切阻力作用的情況下,小球從“O”到“B”的過程中,動能轉(zhuǎn)化為重力勢能;可是在實際生活中,小球的擺動幅度將越來越小(大/。,這是由于空氣阻力的存在,小球的機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量了.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

8.如圖所示,一直立汽缸由橫截面積SA=20cm2和SB=10cm2的兩部分圓筒連接而成,活塞A與B間用長為2L的細(xì)線相連,均可在缸內(nèi)無摩擦地上、下滑動,A與B間封閉一定量的空氣,A和B的上、下均與大氣相通,大氣壓強保持為p0=1.0×105Pa.
(1)當(dāng)汽缸內(nèi)空氣溫度為600K、壓強為1.2×105Pa時,活塞A與B平衡位置如圖所示.已知活塞B的質(zhì)量mB=1kg,取g=10m/s2,求活塞A的質(zhì)量mA
(2)當(dāng)汽缸內(nèi)氣體溫度由600K緩慢降低時,兩活塞保持2L的距離一起向下緩慢移動(兩活塞仍可視為處于平衡狀態(tài)),直到活塞A到達兩圓筒的連接處,若此后缸內(nèi)空氣繼續(xù)降溫,直到活塞A、B間的距離開始小于2L為止,分析整個降溫過程中汽缸內(nèi)空氣壓強的變化情況,求氣體的最低溫度.

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同步練習(xí)冊答案