5.如圖所示,一根細線下端拴一個金屬小球P,細線的上端固定在金屬塊Q上,Q放在帶小孔(小孔光滑)的水平桌面上,小球在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運動.現(xiàn)使小球改到一個更高一些的水平面上作勻速圓周運動(圖中P′位置),兩次金屬塊Q都靜止在桌面的同一點,則后一種情況與原來相比較,下列判斷中正確的是( 。
A.繩子受到的拉力變大B.小球P的向心加速度變大
C.小球P運動的周期變大D.小球P的機械能變大

分析 金屬塊Q保持在桌面上靜止,根據(jù)平衡條件分析所受桌面的支持力是否變化.以P為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律分析細線的拉力的變化,判斷Q受到桌面的靜摩擦力的變化.由向心力知識得出小球P運動的角速度、加速度與細線與豎直方向夾角的關(guān)系,再判斷其變化.

解答 解:A、設(shè)細線與豎直方向的夾角為θ,細線的拉力大小為T,細線的長度為L.P球做勻速圓周運動時,由重力和細線的拉力的合力提供向心力,如圖,則有:T=$\frac{mg}{cosθ}$,角度變大,拉力變大,故A正確;
B、mgtanθ=ma,加速度a=gtanθ,角度變大,加速度增大,故B正確;
C、mgtanθ=m$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$Lsinθ知T=2π$\sqrt{\frac{Lcosθ}{g}}$,角度變大,周期變小,故C錯誤;
D、動能增大,重力勢能也變大,故機械能增大,故D正確;
故選:ABD

點評 本題中一個物體靜止,一個物體做勻速圓周運動,分別根據(jù)平衡條件和牛頓第二定律研究,分析受力情況是關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

12.如圖所示,A船從港口P出發(fā)去攔截正以速度v0沿直線航行的B船,A船啟動時,B船位于M位置,P與B船所在航線的垂直距離為a,P與M的距離為b,設(shè)A船啟航就做勻速直線運動,A船能攔截到B船的最小速度為$\frac{a{v}_{0}}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,一質(zhì)量為m的滑塊靜止置于傾角為30°的粗糙固定斜面上,一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點,另一端系在滑塊上,彈簧與斜面垂直,物塊處于靜止.則(  )
A.滑塊不可能只受到三個力作用
B.彈簧不可能處于伸長狀態(tài)
C.斜面對滑塊的摩擦力大小一定等于$\frac{1}{2}$mg
D.滑塊對斜面的壓力大小可能為零

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.下列說法正確的是( 。
A.布朗運動反映了液體分子在永不停息的做無規(guī)則熱運動
B.氣體分子的平均動能增大,壓強也一定增大
C.分子動理論認為,單個分子的運動是無規(guī)則的,但是大量分子的運動仍然有一定規(guī)律
D.完全失重狀態(tài)下懸浮的水滴呈球狀是液體表面張力作用的結(jié)果
E.不同溫度下,水的飽和汽壓都是相同的

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3、摩爾質(zhì)量M=1.8×10-2kg/mol,阿伏伽德羅常數(shù)為N=6.02×1023mol-1,一滴露水的體積大約是6.0×10-8cm3,它含有2.0×1018個水分子,如果一只極小的蟲子來喝水,每分鐘喝進6.0×107個水分子時,喝進水的質(zhì)量是1.8×10-18kg.(保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖所示,輕質(zhì)金屬輪A可繞過圓心O的光滑水平軸轉(zhuǎn)動,沿金屬輪半徑方向接有一根輕質(zhì)金屬棒OC,其長度為a、電阻為r,A輪的邊緣與金屬棒的端點O通過電刷、導(dǎo)線與一阻值為R的電阻相連.一輕細繩的一端固定在A輪的邊緣上的某點,繩在A輪上繞有足夠多的匝數(shù)后,懸掛一質(zhì)量為m的重物P,金屬輪處在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,不計金屬輪、端點O與電刷之間的摩擦及A輪的電阻.求:
(1)從圖示位置由靜止開始轉(zhuǎn)過θ角的過程中通過電阻R的電量;
(2)當(dāng)A輪角速度為ω時,金屬棒所受安培力的大;
(3)重物勻速運動時的速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

17.如圖所示,容器A和氣缸B都能導(dǎo)熱,A放置在177℃的恒溫槽中,B處于27℃的環(huán)境中,大氣壓強為Po=1.0×105Pa,開始時閥門K關(guān)閉,A內(nèi)為真空,其容積VA=2.4L,B內(nèi)有一質(zhì)量不計的活塞,封閉有一定質(zhì)量的理想氣體,其體積VB=4.8L,活塞上方與大氣連通,A與B間連通細管體積不計,打開閥門K后活塞緩慢下移至某一位置(未觸及氣缸底部).g取10m/s2.試求:
①穩(wěn)定后容器A與氣缸B內(nèi)氣體密度之比;
②活塞下移過程中,外界對氣體做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.如圖所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10:1,原線圈接有理想交流電流表,A、B端電壓u1=120$\sqrt{2}$sin100πt(V),副線圈接有理想交流電壓表和兩個完全相同的燈泡c、d,接d的開關(guān)S閉合,燈泡c、d均正常發(fā)光,功率均為6W.現(xiàn)斷開S,則下列說法正確的是( 。
A.電壓表的示數(shù)變?yōu)?VB.電流表的示數(shù)變?yōu)?0mA
C.副線圈中電流的頻率變?yōu)?5HzD.燈泡c的燈絲會燒斷

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示,酷熱的夏天,在平坦的柏油公路上,你會看到在一定距離之外,地面顯得格外明亮,仿佛是一片水面,似乎還能看到遠處車、人的倒影,但當(dāng)你靠近“水面”時,它卻隨你靠近而后退,對此現(xiàn)象正確的解釋是( 。
A.出現(xiàn)的是“海市蜃樓”,是由于光的干涉造成的
B.“水面”不存在,就由于酷熱難耐,人產(chǎn)生的幻覺
C.陽光輻射到地面,使地表溫度升高,近地面的空氣折射率變大,光線發(fā)生全反射形成的虛像
D.陽光輻射到地面,使地表溫度升高,近地面的空氣折射率變小,光線發(fā)生全反射形成的虛像

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同步練習(xí)冊答案