20.如圖所示,質(zhì)量為m的小球用一根輕細繩子系著在水平面內(nèi)做圓錐擺運動,已知繩長為L,輕繩與豎直方向夾角為θ,現(xiàn)增大繩長L,保持夾角θ不變,仍使小球在水平面內(nèi)做圓錐擺運動,則( 。
A.小球的向心加速度增大B.小球運動的線速度增大
C.小球運動的周期增大D.小球所受的細線拉力增大

分析 通過對擺球進行受力分析,在豎直方向上利用受力平衡列式即可求得繩子上的拉力,根據(jù)力的合成與分解,列式得出向心力,結合用線速度、周期表示的向心力公式即可求解.

解答 解:對擺球進行受力分析,受重力mg和繩子的拉力T作用,在豎直方向上,合力為零,有:Tcosθ=mg
得:T=$\frac{mg}{cosθ}$,θ不變,則繩子拉力不變,
在水平方向上,合力提供向心力,有:Fn=mg•tanθ=m$\frac{4{π}^{2}R}{{T}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{R}=ma$,
有幾何關系可知:R=Lsinθ,L增大,θ不變,則R增大,所以a不變,線速度和周期都增大,故BC正確,AD錯誤;
故選:BC

點評 該題是一個圓錐擺模型,對于圓周擺,在豎直方向上受力平衡,在水平方向上的合力提供向心力,會結合F=m$\frac{4{π}^{2}R}{{T}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{R}=ma$等公式進行相關的計算.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖所示,質(zhì)量為m的子彈水平射入水平面上質(zhì)量為M的木塊之中,子彈射入木塊的深度為d,子彈與木塊相互作用過程中木塊前進的距離為s,已知木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,子彈與木塊間摩擦阻力的大小恒為F,則該過程中( 。
A.阻力對子彈做的功為F(s+d)
B.木塊增加的動能為Fs
C.整個過程中,木塊與子彈構成的系統(tǒng)損失的機械能為Fd+μ(M+m)gs
D.子彈動能的減少量等于木塊動能的增加量

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

11.如圖1所示,為一段粗細均勻的圓柱形新型導電材料棒,阻值約為1kΩ,現(xiàn)測量該材料的電阻率.
(1)分別使用游標卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的直徑和長度,某次測量的示數(shù)如圖2甲和圖乙所示,直徑為13.540mm,長度為11.155cm.

(2)在下列器材中選用合適器材用伏安法盡可能精確地測量其電阻,應選ADEFG(填序號).
A.電流表A1:量程為10mA,內(nèi)阻約為10Ω
B.電流表A2:量程為3A,內(nèi)阻約為0.1Ω
C.電壓表V1:量程為15V,內(nèi)阻約為30kΩ
D.電壓表V2:量程為6V,內(nèi)阻約為15kΩ
E.滑動變阻器:最大阻值為20Ω,額定電流1A
F.低壓直流電源:電壓6V,內(nèi)阻忽略
G.電鍵K,導線若干
(3)請在圖3虛線框中畫出完整的實驗電路圖.
(4)由于實驗中使用的電表不是理想電表,會對實驗結果造成一定的影響,則該小組同學實驗測出的電阻值>Rx的真實值.(填“>”“<”或“=”)
(5)如果實驗中電流表示數(shù)為I,電壓表示數(shù)為U,并測出該棒的長度為L、直徑為D,則該材料的電阻率ρ=$\frac{πU{D}^{2}}{4IL}$(用測出的物理量的符號表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.下列單位屬于國際單位制中基本單位的是(  )
A.焦耳B.C.米/秒D.米/秒2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.下面說法中正確的是( 。
A.相對靜止的兩個物體之間一定有靜摩擦力
B.兩個相互接觸并發(fā)送擠壓的物體(動摩擦因數(shù)不為0)發(fā)生相對運動時,它們都受到滑動摩擦力
C.滑動摩擦力隨著物體運動速度的增大而減小
D.滑動摩擦力總是與物體的重力成正比

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.如圖所示,豎直放置的長直導線通以恒定電流,有一矩形線圈與導線在同一平面上,在下列狀況中線框中不能產(chǎn)生感應電流的是(  )
A.線框向右平動B.線框以導線為軸轉(zhuǎn)動
C.線框向下平動D.線框以ad邊為軸轉(zhuǎn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

12.圖甲是研究平拋運動的實驗裝置示意圖,小球從斜面上一定高度處從靜止釋放,經(jīng)過一段水平軌道后落下,利用該裝置可以記錄小球球心的運動軌跡.
(1)水平軌道的作用是使初速度水平;在實驗操作中需要小球重復運動,每次都使小球從同一位置開始運動的原因是保證每次運動初速度相同
(2)圖乙是實驗后在白紙上描出的軌跡和所測數(shù)據(jù):根據(jù)圖乙中數(shù)據(jù),可以算出此平拋運動的初速度v0=1.6 m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖所示為某種彈射裝置的示意圖,光滑的水平導軌MN右端N處與水平傳送帶理想連接,傳送帶長度L=4.0m,皮帶輪沿順時針方向轉(zhuǎn)動,帶動皮帶以恒定速率v=3.0m/s勻速傳動.三個質(zhì)量均為m=1.0kg的滑塊A、B、C置于水平導軌上,開始時滑塊B、C之間用細繩相連,其間有一壓縮的輕彈簧,處于靜止狀態(tài).滑塊A以初速度v0=2.0m/s沿B、C連線方向向B運動,A與B碰撞后粘合在一起,碰撞時間極短,可認為A與B碰撞過程中滑塊C的速度仍為零.因碰撞使連接B、C的細繩受擾動而突然斷開,彈簧伸展,從而使C與A、B分離.滑塊C脫離彈簧后以速度vC=2.0m/s滑上傳送帶,并從右端滑出落至地面上的P點.已知滑塊C與傳送帶之問的動摩擦因數(shù)μ=0.20,重力加速度g取10m/s2.求:

(1)滑塊c從傳送帶右端滑出時的速度大。
(2)滑塊B、C用細繩相連時彈簧的彈性勢能Ep;
(3)若每次實驗開始時彈簧的壓縮情況相同,要使滑塊C總能落至P點,則滑塊A與滑塊B碰撞前速度的最大值Vm是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

10.圖甲是驗證機械能守恒定律的實驗示意圖.一輕繩一端固定,另一端拴一小圓柱,將輕繩拉至水平后由靜止釋放.在最低點附近放置一組光電門,測出小圓柱運動到最低點的擋光時間△t,再用游標卡尺測出小圓柱的直徑d,如圖乙所示,重力加速度為g.則
(1)小圓柱的直徑d=1.10cm;
(2)測出懸點到圓柱重心的距離l,若等式gl=$\frac{1}{2}$($\fracjs2el12{△t}$)2成立,說明小圓柱下擺過程中機械能守恒;
(3)若在懸點O安裝一個拉力傳感器,測出繩子上的拉力F,則要驗證小圓柱在最低點的向心力公式還需要測量的一個物理量是小圓柱的質(zhì)量m(用文字和字母表示);若等式F=mg+m$\frac{olhcmca^{2}}{l△{t}^{2}}$成立,則可驗證小圓柱在最低點的向心力公式.

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