【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m的小球,用長為L的輕繩懸掛于O點,初始時刻小球靜止于P點。第一次小球在水平拉力F作用下,從P點緩慢地移動到Q點,此時輕繩與豎直方向夾角為θ,張力大小為T1;第二次在水平恒力F′作用下,從P點開始運動并恰好能到達Q點,至Q點時輕繩中的張力大小為T2,不計空氣阻力,重力加速度為g,關(guān)于這兩個過程,下列說法中正確的是( )

A. 第一個過程中,拉力F在逐漸變大,且最大值一定大于F′

B. 兩個過程中,輕繩的張力均變大

C. ,

D. 第二個過程中,重力和水平恒力F′的合力的功率的變化是增大、減小、增大、減小

【答案】ACD

【解析】第一次小球在水平拉力F作用下,從P點緩慢地移動到Q點,則小球處于平衡狀態(tài),根據(jù)平衡條件得:F=mgtanθ,隨著θ增大,F逐漸增大,第二次從P點開始運動并恰好能到達Q點,則到達Q點時速度為零,在此過程中,根據(jù)動能定理得:F′lsinθ=mgl1-cosθ),解得:F′=mgtan,因為θ90°,所以tanmgtanθ,則FF′,第一次運動過程中,根據(jù)幾何關(guān)系可知,繩子的拉力T= ,所以輕繩的張力變大,第二次由于重力和拉力都是恒力,可以把這兩個力合成為新的重力,則第二次小球的運動可以等效于單擺運動,當繩子方向與重力和F′方向在同一直線上時,小球處于最低點,最低點的速度最大,此時繩子張力最大,所以第二次繩子張力先增大,后減小,故A正確,B錯誤;第一次運動到Q點時,受力平衡,根據(jù)幾何關(guān)系可知, ,第二次運動到Q點時,速度為零,則向心力為零,則繩子拉力T2=mgcosθ+F′sinθ=mgcosθ+=mg,故C正確;第二個過程中,重力和水平恒力F′的合力是個恒力,在等效最低點時,合力方向與速度方向垂直,此時功率最小為零,到達Q點速度也為零,則第二個過程中,重力和水平恒力F′的合力的功率先增大,后減小,再增大,最后再減小為0,故D正確.故選ACD

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】隨著機動車數(shù)量的增加,交通安全問題日益凸顯,分析交通違法事例,將警示我們遵守交通法規(guī),珍惜生命。如圖所示為某型號貨車緊急制動時(假設(shè)做勻減速直線運動)v2x圖象(v為貨車的速度,x為制動距離),其中圖線1為滿載時符合安全要求的制動圖象,圖線2為嚴重超載時的制動圖象。某路段限速72 km/h,是根據(jù)該型號貨車滿載時安全制動時間和制動距離確定的,現(xiàn)有一輛該型號的貨車嚴重超載并以54 km/h的速度行駛。通過計算求解:

(1)駕駛員緊急制動時,該型號嚴重超載的貨車制動時間和制動距離是否符合安全要求;

(2)若駕駛員從發(fā)現(xiàn)險情到采取緊急制動措施的反應(yīng)時間為1 s,則該型號貨車滿載時以72 km/h速度正常行駛的跟車距離至少應(yīng)為多遠?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m1的物體甲通過3段輕繩懸掛,3段輕繩的結(jié)點為O,輕繩OB水平且B端與站在水平面上的質(zhì)量為m2的人相連,輕繩OA與豎直方向的夾角θ37°,物體甲及人均處于靜止狀態(tài).(已知sin37°0.6,cos37°0.8g10 m/s2.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)

(1)輕繩OA、OB受到的拉力是多大?

(2)人受到的摩擦力是多大?方向如何?

(3)若人的質(zhì)量m260 kg,人與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ0.3,則欲使人在水平面上不滑動,物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中,下列說法中對于減小實驗誤差有益的是(  )

A. 選取計數(shù)點,把每打五個點的時間間隔作為一個時間單位

B. 使小車運動的加速度盡量小些

C. 舍去紙帶上密集的點,只利用點跡清晰、點間間隔適當?shù)哪且徊糠诌M行測量、計算

D. 選用各處平整程度、光滑程度相同的長木板做實驗

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,甲,乙兩人分別站在赤道和緯度為45°的地面上隨地球一起繞地軸做勻速圓周運動,則甲、乙在上述過程中具有相同的物理量是( 。

A. 線速度 B. 周期 C. 向心力 D. 向心加速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】“嫦娥一號”探月衛(wèi)星沿地月轉(zhuǎn)移軌道直奔月球,在距月球表面200 kmP點進行第一次變軌后被月球捕獲,先進入橢圓軌道Ⅰ繞月飛行,如圖所示。之后,衛(wèi)星在P點又經(jīng)過兩次變軌,最后在距月球表面200 km的圓形軌道Ⅲ上繞月球做勻速圓周運動。對此,下列說法正確的是(

A. 衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運動到P點的速度大于在軌道Ⅱ上運動到P點的速度

B. 衛(wèi)星在軌道Ⅰ上運動周期比在軌道Ⅲ上短

C. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種軌道運行相比較,衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運行的機械能最小

D. 衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運動到P點時的加速度大于沿軌道Ⅰ運動到P點時的加速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲,MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ= 37°角固定,M、P之間接電阻箱R,導(dǎo)軌所在空間存在勻強磁場,磁場方向垂直于軌道平面向上,磁感應(yīng)強度為B = 1T。質(zhì)量為m的金屬桿a b水平放置在軌道上,其接入電路的電阻值為r,F(xiàn)從靜止釋放桿a b,測得最大速度為vm。改變電阻箱的阻值R,得到vmR的關(guān)系如圖乙所示。已知軌距為L = 2m,重力加速度gl0m/s2,軌道足夠長且電阻不計。求:

1)桿a b下滑過程中感應(yīng)電流的方向及R=0時最大感應(yīng)電動勢E的大;

2)金屬桿的質(zhì)量m和阻值r

3)當R = 1Ω時,求回路瞬時電功率每增加1W的過程中合外力對桿做的功W。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】輕繩一端通過光滑的定滑輪與物塊P連接,另一端與套在光滑豎直桿上的圓環(huán)Q連接,Q從靜止釋放后,上升一定距離到達與定滑輪等高處,在此過程中(   )

A. 物塊P的機械能減小

B. 當Q上升到與滑輪等高時,它的機械能最大

C. 任意時刻P、Q兩物體的速度大小都滿足vP<vQ

D. 任意時刻Q受到的拉力大小與P的重力大小相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,將小球從空中的A點以速度v水平向右拋出,不計空氣阻力,小球剛好擦過豎直檔板落在地面上的B點。若使小球的落地點位于擋板和B點之間,下列方法可行的是

A在A點將小球以小于v的速度水平拋出

B在A點將小球以大于v的速度水平拋出

C在A點正下方某位置將小球以小于v的速度水平拋出

D在A點正上方某位置將小球以小于v的速度水平拋出

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案