用一根細線一端系一小球(可視為質(zhì)點)，另一端固定在一光滑圓錐頂上，如圖所示．設小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動的角速度為ω，線的張力為FT，則FT隨ω2變化的圖象是圖中的      (　　)


【知識點】向心力；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．D4

【答案解析】C解析： 設繩長為L，錐面與豎直方向夾角為θ，當ω=0時，小球靜止，受重力mg、支持力N和繩的拉力FT而平衡，F(xiàn)T=mgcosθ≠0，所以A項、B項都不正確；ω增大時，F(xiàn)T增大，N減小，當N=0時，角速度為ω0．當ω＜ω0時，由牛頓第二定律得，F(xiàn)Tsinθ-Ncosθ=mω2Lsinθ，F(xiàn)Tcosθ+Nsinθ=mg，解得FT=mω2Lsin2θ+mgcosθ；當ω＞ω0時，小球離開錐子，繩與豎直方向夾角變大，設為β，由牛頓第二定律得FTsinβ=mω2Lsinβ，所以FT=mLω2，此時圖象的反向延長線經(jīng)過原點．可知FT-ω2圖線的斜率變大，所以C項正確，D錯誤．故選：C．

【思路點撥】分析小球的受力，判斷小球隨圓錐作圓周運動時的向心力的大小，進而分析T隨ω2變化的關(guān)系，但是要注意的是，當角速度超過某一個值的時候，小球會飄起來，離開圓錐，從而它的受力也會發(fā)生變化，T與ω2的關(guān)系也就變了．本題很好的考查了學生對物體運動過程的分析，在轉(zhuǎn)的慢和快的時候，物體的受力會變化，物理量之間的關(guān)系也就會變化．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：


物體以v0的速度水平拋出，當其豎直分位移與水平分位移大小相等時，下列說法中正確的是(  )

A.豎直分速度與水平分速度大小相等

B.瞬時速度的大小為

C.運動時間為

D.運動位移的大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一質(zhì)量M=4Kg的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面傾角θ=370，一質(zhì)量m=2kg的光滑球B放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間，A和B都處于靜止狀態(tài)，則地面對三棱柱的支持力和摩擦力各為多少？（g=10m/s2， sin 370=0.6，cos370=0.8）

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科目：高中物理 來源： 題型：


在用高級瀝青鋪設的高速公路上，汽車的最大速度為108 km/h。汽車在這種路面上行駛時，它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.4倍。(g取10 m/s2)

(1)如果汽車在這種高速路的水平彎道上拐彎，假設彎道的路面是水平的，其彎道的最小半徑是多少？

(2)如果高速公路上設計了圓弧拱橋作立交橋，要使汽車能夠安全通過圓弧拱橋，這個圓弧拱橋的半徑至少是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：


將甲乙兩小球先后以同樣的速度在距地面不同高度處豎直向上拋出，拋出時間間隔為2s，他們運動的圖像分別如直線甲、乙所示。則(     )

A．t=2s時，兩球的高度差一定為40m

B．t=4s時，兩球相對于各自拋出點的位移相等

C．兩球從拋出至落地到地面所用的時間間隔相等

D．甲球從拋出至達到最高點的時間間隔與乙球的不相等

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科目：高中物理 來源： 題型：


某同學在做“互成角度的兩個力的合成”的實驗時，利用坐標紙記下了橡皮筋的結(jié)點位置O點以及兩只彈簧測力計拉力的大小，如圖(a)所示。

(1)有關(guān)此實驗，下列敘述正確的是________。

A．兩彈簧測力計的拉力可以同時比橡皮筋的拉力大

B．橡皮筋的拉力是合力，兩彈簧測力計的拉力是分力

C．兩次拉橡皮筋時，需將橡皮筋結(jié)點拉到同一位置O，這樣做的目的是保證兩次彈簧測力計拉力的效果相同

D．若只增大某一只彈簧測力計的拉力大小而要保證橡皮筋結(jié)點位置不變，只需調(diào)整另一只彈簧測力計拉力的大小即可

(2)圖(b)所示是甲和乙兩位同學在做以上實驗時得到的結(jié)果，其中哪一個比較符合實驗事實？(力F′是用一只彈簧測力計拉時的圖示)。

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科目：高中物理 來源： 題型：


一物體從同一高度水平拋出，不計空氣阻力，下列說法正確的是

A．物體質(zhì)量越大，水平位移越大

B．初速度越大，落地時豎直方向速度越大

C．初速度越大，空中運動時間越長

D．初速度越大，落地速度越大

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科目：高中物理 來源： 題型：


圖甲為一列簡諧橫波在t=0.10s時刻的波形圖，P是平衡位置為x=1 m處的質(zhì)點，Q是平衡位置為x=4 m處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象，則下列說法正確的是      .

（選對一個得2分，選對兩個得3分，選對3個得4分，每選錯一個扣2分，最低得分為0分）

A．該波的周期是0.10s

B．該波的傳播速度為40m/s

C．該波沿x軸的負方向傳播

D．t=0.10s時，質(zhì)點Q的速度方向向下

E. 從t=0.10s到 t=0.25s，質(zhì)點P通過的路程為30 cm

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科目：高中物理 來源： 題型：


下列關(guān)于力和運動的關(guān)系的說法中，正確的是()

  A.沒有外力作用時，物體不會運動，這是牛頓第一定律的體現(xiàn)

  B.物體受力越大，運動得越快，這是符合牛頓第二定律的

  C.物體所受合外力為零，則速度一定為零;物體所受合外力不為零，則速度也一定不      為零

D.物體所受的合外力最大時，速度卻可以為零;物體所受的合外力最小時，速度卻可      以最大

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