風(fēng)洞實驗室可產(chǎn)生水平方向大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力.實驗室中有兩個質(zhì)量不等的球A、B,用一輕質(zhì)繩連接.把A球套在水平細桿上如圖所示,對B球施加水平風(fēng)力作用,使A球與B球一起向右勻加速運動.若把A、B兩球位置互換,重復(fù)實驗,讓兩球仍一起向右做勻加速運動,已知兩次實驗過程中球的加速度相同,A、B兩球與細桿的動摩擦因數(shù)相同.則兩次運動過程中,下列物理量一定不變的是
( 。
分析:先對整體進行分析,根據(jù)牛頓第二定律分析細桿對球的支持力和風(fēng)力如何變化,再對下面小球進行研究,根據(jù)牛頓第二定律分析細繩與豎直方向的夾角及細繩拉力如何變化.
解答:解:C、D對整體進行研究:
水平方向:F-f=(mA+mB)a  ①
豎直方向:N=(mA+mB)g ②
由②式得知,細桿對球的支持力不變.則細桿對球的滑動摩擦力f不變,由于加速度a不變,則由①得知,風(fēng)力F不變.故CD正確.
A、B由于AB兩球質(zhì)量不等,細繩與豎直方向的夾角,輕繩拉力的大小可能變化,故AB錯誤;
故選CD.
點評:本題要注意兩球均做勻加速直線運動狀態(tài),加速度相同,關(guān)鍵要靈活應(yīng)用整體法與隔離法.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

風(fēng)洞實驗室可產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力.在風(fēng)洞中有一固定的支撐架ABC,該支撐架的上表面光滑,是一半徑為R的
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圓弧面,如圖所示,圓弧面的圓心在O點,O離地面高為2R,地面上的D處有一豎直的小洞,離O點的水平距
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R
.現(xiàn)將質(zhì)量分別為ml和m2的兩小球用一不可伸長的輕繩連接按圖中所示的方式置于圓弧面上,球ml放在與圓心O在同一水平面上的A點,球m2豎直下垂.
(1)在無風(fēng)情況下,若將兩球由靜止釋放(不計一切摩擦),小球ml沿圓弧面向上滑行,恰好到最高點C與圓弧面脫離,則兩球的質(zhì)量比ml:m2是多少?
(2)讓風(fēng)洞實驗室內(nèi)產(chǎn)生的風(fēng)迎面吹來,釋放兩小球使它們運動,當小球ml滑至圓弧面的最高點C時輕繩突然斷裂,通過調(diào)節(jié)水平風(fēng)力F的大小,使小球m1恰能與洞壁無接觸地落入小洞D的底部,此時小球m1經(jīng)過C點時的速度是多少?水平風(fēng)力F的大小是多少(小球m1的質(zhì)量已知)?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)風(fēng)洞實驗室可產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力.在風(fēng)洞中有一個固定的支撐架ABC,該支撐架的外表面光滑,且有一半徑為R的四分之一圓柱面,支撐架固定在離地面高為2R的平臺上,平臺豎直側(cè)壁光滑,如圖所示,地面上的D點處有一豎直的小洞,小洞離側(cè)壁的水平距離為R,現(xiàn)將質(zhì)量分別為m1和m2的兩個小球用一根不可伸長的輕繩連接按圖示的方式置于圓柱面上,球m1放在柱面底部的A點,球m2豎直下垂.
(1)在無風(fēng)情況下,將兩球由靜止釋放(不計一切摩擦),小球m1沿圓柱面向上滑行,到最高點C恰與圓柱面脫離,則兩球的質(zhì)量之比m1:m2是多少?(m1到最高點時m2尚未著地)
(2)改變兩小球的質(zhì)量比,并使它們由靜止開始運動,同時開動風(fēng)機,產(chǎn)生均勻、恒定、水平向左的風(fēng),當小球m1滑至圓柱面的最高點C時繩恰好斷裂,通過調(diào)節(jié)風(fēng)力F的大小,使小球m1恰能與洞壁無接觸地落入小洞D的底部,求小球m1經(jīng)過C點時的速度及水平風(fēng)力F的大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:

風(fēng)洞實驗室可產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力.在風(fēng)洞中有一固定的支撐架ABC,該支撐架的上表面光滑,是一半徑為R的1/4圓弧面,如圖所示,圓弧面的圓心在O點,O離地面高為2R,地面上的D處有一豎直的小洞,離O點的水平距,F(xiàn)將質(zhì)量分別為ml和m2的兩小球用一不可伸長的輕繩連接按圖中所示的方式置于圓弧面上,球ml放在與圓心O在同一水平面上的A點,球m2豎直下垂.

(1)在無風(fēng)情況下,若將兩球由靜止釋放(不計一切摩擦),小球ml沿圓弧面向上滑行,恰好到最高點C與圓弧面脫離,則兩球的質(zhì)量比ml : m2是多少?

(2)讓風(fēng)洞實驗室內(nèi)產(chǎn)生的風(fēng)迎面吹來,釋放兩小球使它們運動,當小球ml滑至圓弧面的最高點C時輕繩突然斷裂,通過調(diào)節(jié)水平風(fēng)力F的大小,使小球m1恰能與洞壁無接觸地落入小洞D的底部,此時小球m1經(jīng)過C點時的速度是多少?水平風(fēng)力F的大小是多少(小球m1的質(zhì)量已知)?

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

風(fēng)洞實驗室可產(chǎn)生水平方向大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力。實驗室中有兩個質(zhì)量不等的球A、B,用一輕質(zhì)繩連接。把A球套在水平細桿上如圖所示,對B球施加水平風(fēng)力作用,使A球與B球一起向右勻加速運動。若把A、B兩球位置互換,重復(fù)實驗,讓兩球仍一起向右做勻加速運動,已知兩次實驗過程中球的加速度相同,A、B兩球與細桿的動摩擦因數(shù)相同。則兩次運動過程中,下列物理量一定不變的是(     )

A.細繩與豎直方向的夾角          B.輕繩拉力的大小

C.細桿對球的支持力              D.風(fēng)給小球的水平力

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