7.如圖所示,一質(zhì)量為m的小球用兩根長度不等且不可伸長的細(xì)繩AC和BC系于豎直轉(zhuǎn)軸上,兩繩能承擔(dān)的最大拉力相同,均為2mg.轉(zhuǎn)軸不轉(zhuǎn)動時,AC繩被拉直且為豎直方向,BC繩處于松弛狀態(tài),現(xiàn)將轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動起來,且轉(zhuǎn)動角速度ω從零開始不斷增大到兩繩均被拉斷,當(dāng)BC繩被拉直時,BC繩處于水平,AC繩與豎直轉(zhuǎn)軸的夾角為37°,則下列說法正確的是(  )
A.在兩繩被拉斷之前,隨著ω的增大,AC繩的拉力不斷增大
B.在兩繩被拉斷之前,隨著ω的增大,AC繩的拉力先增大后保持不變
C.在兩繩被拉斷之前,AC繩的拉力大于BC繩的拉力
D.當(dāng)ω達(dá)到一定值時BC繩先斷裂,然后當(dāng)ω增大到另一更大值時AC繩斷裂

分析 本題要分BC繩拉直之前和之兩種情形分析,作出小球的受力圖,由向心力公式列式分析.

解答 解:在BC繩拉直之前小球的受力如圖(1)所示,則有:
TACsinθ=mω2LACsinθ
即得:TAC=mω2LAC;
故ω增大時,TAC增大,當(dāng)BC繩繃緊后小球的受力如圖(2)所示.
根據(jù)牛頓第二定律得:
豎直方向:TACcos37°=mg,故ω增大,TAC不變.
水平方向:TBC+TACsin37°=mω2LACsin37°,故ω增大,TBC增大,直到TBC=2mg,BC繩斷裂,BC斷裂瞬間,AC繩的拉力立即增大,并超過2mg,AC繩斷裂,不需要ω增大到另一個更大值.故B正確,ACD錯誤.
故選:B

點評 解決本題的關(guān)鍵搞清向心力的來源,抓住臨界狀態(tài)的特點,運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.可繞固定軸OO′轉(zhuǎn)動的正方形線框的邊長為L,不計摩擦和空氣阻力,線框從水平位置由靜止釋放,達(dá)到豎直位置用的時間為t,ab邊的速率為v,設(shè)線框始終處在方向豎直向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,如圖所示,求:
(1)這個過程中回路中的感應(yīng)電動勢;
(2)到達(dá)豎直位置瞬間回路中的感應(yīng)電動勢.

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18.一輛長途客車正在以v0=20m/s的速度勻速行駛,突然司機(jī)看見車的正前方x=33m處有一只狗,如圖甲所示.若從司機(jī)看見狗開始計時(狗同時發(fā)現(xiàn)汽車),長途客車的速度-時間圖象如圖乙所示.
(1)求長途客車制動時的加速度;
(2)求長途客車從司機(jī)發(fā)現(xiàn)狗至客車停止運(yùn)動的這段時間內(nèi)前進(jìn)的距離;
(3)若狗的反應(yīng)時間為0.3s,最大速度為6m/s,求狗至少以多大的加速度從靜止開始奔跑才不會被撞?(狗與汽車的運(yùn)動方向在一條直線上)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示,將小球沿與水平方向成α角,以速度v向右側(cè)拋出,經(jīng)時間t1擊中墻上距水平面高度為h1的A點,再將此球從同一點以相同速度拋出,拋出速度與水平方向成β角(β>ɑ),經(jīng)時間t2擊中墻上距水平面高度為h2的B點(圖中為標(biāo)出),空氣阻力不計,則( 。
A.t1不一定小于t2B.速度變化量,△v1可能大于△v2
C.h1一定小于h2D.重力做功W1可能大于W2

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2.如圖所示,斜面傾角為θ,位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正對斜面頂點B水平拋出,小球到達(dá)斜面經(jīng)過的時間為t,重力加速度為g,則下列說法中正確的是(  )
A.若小球以最小位移到達(dá)斜面,則t=$\frac{2{v}_{0}cotθ}{g}$
B.若小球垂直擊中斜面,則t=$\frac{{v}_{0}cotθ}{2g}$
C.若小球能擊中斜面中點,則t=$\frac{2{v}_{0}cotθ}{g}$
D.無論小球怎樣到達(dá)斜面,運(yùn)動時間均為t=$\frac{2{v}_{0}tanθ}{g}$

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12.高鐵專家正設(shè)想一種“遇站不停式勻速循環(huán)運(yùn)行”列車,如郴州→衡陽→株洲→長沙→岳陽→益陽→邵陽→永州→郴州,構(gòu)成8站鐵路圈,建兩條平行靠近的鐵路環(huán)線.列車A以恒定速度以360km/h運(yùn)行在一條鐵路上,另一條鐵路上有“伴駁列車”B,如某乘客甲想從郴州站上車到岳陽站下車,現(xiàn)在郴州站登上B車,當(dāng)A車快到郴州站且距郴州站路程為s處時,B車從靜止開始做勻加速運(yùn)動,當(dāng)速度達(dá)到360km/h時恰好運(yùn)到A車,兩車并行連鎖并打開乘客雙向通道,A、B列車交換部分乘客,并連體運(yùn)動一段時間再解鎖分離,B車勻減速運(yùn)動后停在衡陽站并卸客,A車上的乘客加可以中途不停站直達(dá)岳陽站.則:
(1)若B車勻加速的加速度為2m/s2,則s為多少?
(2)現(xiàn)行高鐵列車從郴州到岳陽中途在上述各站軍需停車上下乘客,若已知現(xiàn)行列車到各站進(jìn)站勻減速的加速度大小為5m/s2,停車4分鐘,出站勻加速的加速度大小為2m/s2,列車在各站之間途中均以恒定速度360km/h運(yùn)動,求乘客甲乘坐循環(huán)列車從郴州到岳陽比乘坐現(xiàn)行列車可節(jié)約所少時間?

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19.圖甲為某傳送裝置示意圖.繃緊的水平傳送帶長度L=2.Om,以v=3.Om/s的恒定速率運(yùn)行,傳送帶的水平面距離水平地面的高度h=0.45m.現(xiàn)有一物體 (可視為質(zhì)點)質(zhì)量m=lOkg,以vO=1.Om/s的水平初速度從A端滑上傳送帶,被傳送到B端時沒有被及時取下,物體從B端水平拋出;物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.20,不計空氣阻力,重力加速度g取10m/s2

(1)求物體從傳送帶上A端運(yùn)動到B端過程中摩擦力對物體沖量的大;
(2)設(shè)傳送帶與輪子間無相對滑動,不計輪軸處的摩擦,求為運(yùn)送該物體電動機(jī)多消耗的電能;
(3)若傳送帶的速度v可在0-5.0m/s之間調(diào)節(jié),物體仍以v0的水平初速度從A端滑上傳送帶,且物體滑到B端均能水平拋出.請你在圖乙中作出物體從B端水平拋出到落地點的水平距離x與傳送帶速度v的關(guān)系圖象.(要求寫出作圖數(shù)據(jù)的分析過程)

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16.如圖所示,一個閉合三角形導(dǎo)線框ABC位于豎直平面內(nèi),其下方(略靠前)固定一根與線框平面平行的水平直線導(dǎo)線,導(dǎo)線中通過圖示方向的恒定電流,釋放線框,它由實線位置下落到虛線位置未發(fā)生轉(zhuǎn)動,在此過程中穿過線框的磁通量( 。
A.逐漸增大
B.逐漸減小
C.始終為零
D.先增大,然后減;在增大,最后又減小

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17.如圖所示,在絕緣水平面上有兩條長度均為4L、間距為L的平行直金屬軌道,處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中.垂直軌道放置、長為L的金屬滑桿從軌道左側(cè)以速度v勻速移動到右側(cè),軌道與滑桿單位長度的電阻均為$\frac{R}{L}$,兩者無摩擦且接觸良好.軌道兩側(cè)分別連接理想電壓表和電流表.求:
(1)當(dāng)金屬滑桿到達(dá)軌道正中間時電壓表示數(shù);
(2)金屬滑桿右側(cè)軌道電阻消耗的電功率最大時,滑桿距軌道左側(cè)的距離.

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