10.一根不可伸長(zhǎng)的輕細(xì)繩穿過一光滑、固定不動(dòng)的細(xì)管,兩端分別拴著質(zhì)量為m和M的小球A和B.當(dāng)小球A繞著中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),A球擺開某一角度,此時(shí)A球到上管口的繩長(zhǎng)為L(zhǎng),如圖所示.忽略空氣阻力和細(xì)管的半徑,則下列說法正確的是( 。
A.細(xì)繩的拉力是A球勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力
B.A球運(yùn)動(dòng)的周期為π$\sqrt{\frac{mL}{Mg}}$
C.若A球的角速度增大則穩(wěn)定后B球?qū)⑾陆?/td>
D.若A球角速度增大則穩(wěn)定后A球的向心加速度減小

分析 小球A做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由繩的拉力及小球重力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律可求得周期.當(dāng)A球的角速度增大時(shí),利用離心運(yùn)動(dòng)的知識(shí)分析B球如何運(yùn)動(dòng).

解答 解:A、A球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由重力和拉力的合力提供,故A錯(cuò)誤.
B、設(shè)連接A球細(xì)繩與豎直方向的夾角為α,則有:Mgcosα=mg,Mgsinα=$m\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}Lsinα$,解得T=$2π\(zhòng)sqrt{\frac{mL}{Mg}}$,故B錯(cuò)誤.
C、A球角速度增大穩(wěn)定后B球仍靜止,設(shè)此時(shí)連接A球的細(xì)繩與豎直方向的夾角為β,對(duì)A球受力分析可得,Tcosβ=mg,其中T=Mg,可得α=β,細(xì)繩與豎直方向的夾角不變,故A球的向心力大小不變,向心加速度大小不變,由mgtanα=mrω2可得,角速度增大,軌道半徑減小,即L減小,B下降,故C正確,D錯(cuò)誤.
故選:C.

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于圓錐擺問題,關(guān)鍵分析小球的受力情況,確定其向心力,運(yùn)用牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)結(jié)合解答.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.雷雨時(shí),我們可以根據(jù)看到閃電與聽到雷聲的時(shí)差來估算雷電發(fā)生地點(diǎn)的遠(yuǎn)近,這一判斷方法(忽略光傳播時(shí)間的方法)蘊(yùn)含了物理學(xué)中理想化的模型思想.利用傳感器測(cè)量物體的速度就是運(yùn)用了這個(gè)原理.
如圖,小車上安裝的發(fā)生裝置A會(huì)同時(shí)發(fā)射紅外線和超聲波信號(hào),固定在地面的接收裝置B會(huì)通過這兩個(gè)信號(hào)接收的時(shí)間差來判定物體的位置和速度.以下表格為實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)(單位:秒)
紅外線接受時(shí)刻0.10.20.30.4
超聲波接收時(shí)刻0.1010.2020.3030.404
已知實(shí)驗(yàn)時(shí)聲波傳播速度為300m/s,紅外線的傳播速度約為3.0×108m/s,請(qǐng)根據(jù)以上數(shù)據(jù)回答下面的問題:
(1)小車是靠近接收裝置還是遠(yuǎn)離接收裝置?請(qǐng)說明理由.
(2)小車在0.4s末的瞬時(shí)速度是多少?
(3)若發(fā)射和接收裝置都安裝在B上,信號(hào)由B發(fā)出,經(jīng)小車反射后再由B接受,這樣只利用超聲波信號(hào)就可以測(cè)量小車速度了.若第一個(gè)信號(hào)發(fā)射時(shí)刻為0.3s末,經(jīng)過0.004s接受到反饋信號(hào);然后在第0.5s發(fā)射了第二個(gè)信號(hào),再經(jīng)過0.006s接受到反饋信號(hào),請(qǐng)根據(jù)這4個(gè)數(shù)據(jù)計(jì)算小車的瞬時(shí)速率.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示,一固定光滑桿與水平方向夾角θ,將一質(zhì)量m1的小環(huán)套在桿上,通過輕繩懸掛一個(gè)質(zhì)量為m2的小球,靜止釋放后,環(huán)與小球保持相對(duì)靜止一起下滑,此時(shí)繩子與豎直方向夾角β,則下列說法正確的是( 。
A.桿對(duì)小環(huán)的作用力大于m1g+m2gB.m1不變,則m2越大,β越小
C.β與m1、m2無關(guān)D.若桿不光滑,則β不可能等于θ

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.如圖所示,水平地面上的物體,質(zhì)量為m,在斜向上的拉力F的作用下勻速運(yùn)動(dòng).物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,則下列說法中正確的是( 。
A.物體可能只受到三個(gè)力的作用B.物體受到的摩擦力大小為μmg
C.物體受到的摩擦力大小為FcosθD.物體對(duì)水平地面的壓力大于mg

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖光滑斜面底端固定一個(gè)垂直斜面的擋板.小羅同學(xué)為測(cè)量一個(gè)小方型物體的質(zhì)量,用一個(gè)已知質(zhì)量為m的小物塊和一把刻度尺加一個(gè)未知?jiǎng)哦认禂?shù)的彈簧進(jìn)行如下操作:先測(cè)出彈簧的自然長(zhǎng)度為L(zhǎng)0;然后把兩個(gè)物塊設(shè)法固定在彈簧的兩端,按圖示放在斜面上,測(cè)出小物塊靜止時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1;用手對(duì)小物塊施加沿斜面向下的作用力使彈簧被壓縮,某次彈簧被壓縮至長(zhǎng)度為L(zhǎng)2時(shí),放開手后發(fā)現(xiàn)方型物體剛好可以離開擋板.則方型物體的質(zhì)量為( 。
A.$\frac{{{L_2}-{L_0}}}{{{L_0}-{L_1}}}m$B.$\frac{{2{L_1}-{L_2}-{L_0}}}{{{L_0}-{L_1}}}m$
C.$\frac{{2{L_2}-{L_1}-{L_0}}}{{{L_0}-{L_1}}}m$D.$\frac{{{L_2}+{L_1}-{L_0}}}{{{L_0}-{L_1}}}m$

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

15.已知某機(jī)械橫波在某時(shí)刻的波形圖如圖所示,波沿x軸正方向傳播,質(zhì)點(diǎn)P與坐標(biāo)原點(diǎn)O的水平距離為0.32m,從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí).
(i)若波速大小為2m/s,則至少間隔多長(zhǎng)時(shí)間重復(fù)出現(xiàn)波形圖?
(ii)若質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)0.8s第一次達(dá)到正向最大位移,求波速大。
(iii)若質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)0.4s到達(dá)平衡位置,求波速大。

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖所示,一根勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)橡皮筋豎直放置,將其一端固定在天花板上的O1點(diǎn),另一端穿過一光滑小孔O2系住一質(zhì)量為m可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊,物塊置于O2點(diǎn)正下方水平地面上的O2點(diǎn),O1,O2,O3在同一豎直線上,當(dāng)橡皮筋豎直自由放置時(shí),O1、O2兩點(diǎn)距離恰為橡皮筋的原長(zhǎng),現(xiàn)將物塊置于O3點(diǎn)右側(cè)且逐漸增大距O3點(diǎn)距離,物塊撤去外力后依然保持靜止,則在此過程中下列說法正確的是(  )
A.物塊對(duì)地面的壓力逐漸減小B.物塊對(duì)地面的壓力始終不變
C.物塊與地面間的摩擦力逐漸變小D.物塊與地面間的摩擦力始終不變

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

19.如圖的光控電路用發(fā)光二極管LED模仿路燈,RG為光敏電阻,當(dāng)有較強(qiáng)的光照在RG上,二極管不發(fā)光.(填“發(fā)光”或“不發(fā)光”)要想在天更暗時(shí)路燈才會(huì)亮,應(yīng)將R1的阻值調(diào)大.(填“大”或“小”)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.下列關(guān)于電源和電動(dòng)勢(shì)的說法正確的是( 。
A.電源是通過靜電力把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置
B.在電源內(nèi)部正電荷從高電勢(shì)處向低電勢(shì)處移動(dòng)
C.電動(dòng)勢(shì)反映了電源內(nèi)部非靜電力做功的本領(lǐng)
D.電動(dòng)勢(shì)越大,說明非靜電力在電源內(nèi)部從負(fù)極向正極移送單位電荷量的正電荷做功越多

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