12.如圖所示,兩根長(zhǎng)度相同的細(xì)線分別系有兩個(gè)完全相同的小球,細(xì)線的上端系于O點(diǎn);設(shè)法讓兩個(gè)小球均在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知L1跟豎直方向的夾角為60°,L2跟豎直方向的夾角為30°,下列說法正確的是( 。
A.細(xì)線L1和細(xì)線L2所受的拉力大小之比為 1:$\sqrt{3}$
B.小球m1和m2的角速度大小之比為$\sqrt{3}$:1
C.小球m1和m2的線速度大小之比為3$\sqrt{3}$:1
D.小球m1和m2的向心力大小之比為3:1

分析 小球受重力和拉力,兩個(gè)力的合力提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力.通過合力提供向心力,比較出兩球的角速度大小,抓住小球距離頂點(diǎn)O的高度相同求出半徑的關(guān)系,根據(jù)v=ωr比較線速度關(guān)系.

解答 解:A、對(duì)任一小球研究.設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ,豎直方向受力平衡,則:Tcosθ=mg,解得:T=$\frac{mg}{cosθ}$,所以細(xì)線L1和細(xì)線L2所受的拉力大小之比$\frac{{T}_{1}}{{T}_{2}}$=$\frac{cos3{0}^{0}}{cos6{0}^{0}}$=$\sqrt{3}$,故A錯(cuò)誤;
B、小球所受合力的大小為mgtanθ,根據(jù)牛頓第二定律得:mgtanθ=mLsinθω2,得:ω=$\sqrt{\frac{g}{Lcosθ}}$.兩小球Lcosθ相等,所以角速度相等,故B錯(cuò)誤;
C、根據(jù)v=ωr,角速度相等,得小球m1和m2的線速度大小之比為:$\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}$=$\frac{{r}_{1}}{{r}_{2}}$=$\frac{tan6{0}^{0}}{tan3{0}^{0}}$=3,故C錯(cuò)誤;
D、小球所受合力提供向心力,則向心力為:F=mgtanθ,小球m1和m2的向心力大小之比為:$\frac{{F}_{1}}{{F}_{2}}$=$\frac{tan6{0}^{0}}{tan3{0}^{0}}$=3,故D正確.
故選:D.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵會(huì)正確地受力分析,知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力是由物體所受的合力提供并能結(jié)合幾何關(guān)系求解,難度適中.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,銅管內(nèi)有一片羽毛和一個(gè)小磁石.現(xiàn)將銅管抽成真空并豎直放置,使羽毛、小磁石同時(shí)從管內(nèi)頂端由靜止釋放,已知羽毛、小磁石下落過程中無相互接觸且未與管道內(nèi)璧接觸,則 ( 。
A.羽毛的下落時(shí)間大于小磁石的下落時(shí)間
B.羽毛的下落時(shí)間等于小磁石的下落時(shí)間
C.羽毛落到管底時(shí)的速度大于小磁石落到管底時(shí)的速度
D.羽毛落到管底時(shí)的速度小于小滋石落到管底時(shí)的速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.對(duì)于物態(tài)和物態(tài)變化,下對(duì)說法正確的是( 。
A.絕對(duì)濕度相同時(shí),溫度越高,離飽和狀態(tài)越遠(yuǎn),越容易蒸發(fā),感覺越干燥
B.在溫度不變的情況下,飽和汽的壓強(qiáng)不隨體積而變化
C.非晶體和多晶體沒有固定的熔點(diǎn),單晶體有固定的熔點(diǎn)
D.液體對(duì)固體是否發(fā)生浸潤(rùn)現(xiàn)象,是由液體和固體兩者的性質(zhì)共同決定的
E.可以根據(jù)各向同性或各向異性來鑒別晶體和非晶體

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.如圖所示的電路中,兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ的斜面上,導(dǎo)軌下端接有電阻R,導(dǎo)軌電阻不計(jì),斜面處在豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬棒ab質(zhì)量為m電阻可略不計(jì),受到沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用,金屬棒沿導(dǎo)軌勻速下滑,則它在下滑h高度的過程中,以下說法正確的是(  )
A.作用在金屬棒上各力的合力做功為零
B.重力做功將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
C.重力與恒力F做功的代數(shù)和等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱
D.金屬棒克服安培力做功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.兩個(gè)等量同種電荷固定于光滑水平面上,其連線中垂線上有A、B、C三點(diǎn),如圖甲所示,一個(gè)電荷量為2×10-5 C,質(zhì)量為1g的小物塊在水平面上從C點(diǎn)靜止釋放,其運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示,其中B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標(biāo)出了該切線).則下列說法正確的是(  )
A.B點(diǎn)為中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn),場(chǎng)強(qiáng)E=200 V/m
B.由C到A的過程中物塊的電勢(shì)能先減小后變大
C.由C點(diǎn)到A點(diǎn)電勢(shì)逐漸減小
D.A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB=-500 V

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.如圖所示,一物體分別沿三個(gè)傾角不同的光滑斜面由靜止開始從頂端下滑到底端C、D、E處,三個(gè)過程中重力的沖量依次為I1、I2、I3,動(dòng)量變化量的大小依次為△P1、△P2、△P3,則有( 。
A.三個(gè)過程中,合力做的功不相等,動(dòng)能的變化量不相等
B.三個(gè)過程中,合力做的功相等,動(dòng)能的變化量相等
C.I1<I2<I3,△P1=△P2=△P3
D.I1<I2<I3,△P1<△P2<△P3

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示,一輛小車靜置于光滑水平面上,車的左端固定有一個(gè)水平彈簧槍,車的右端有一個(gè)網(wǎng)兜.若從彈簧槍中發(fā)射出一粒彈丸,彈丸恰好能落入網(wǎng)兜中.從彈簧槍發(fā)射彈丸以后,下列說法中正確的是( 。
A.小車向左運(yùn)動(dòng)一段距離然后停下
B.小車先向左運(yùn)動(dòng)又向右運(yùn)動(dòng),最后回到原位置停下
C.小車在小球與彈簧分開時(shí)有最大速度
D.小車先向左運(yùn)動(dòng),后向右運(yùn)動(dòng),最后保持向右勻速運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,a和c是兩閉合的金屬線圈,b為通電線圈,由于b線圈中電流變化,a上產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流,下列說法正確的是( 。
A.b上的電流方向一定是逆時(shí)針方向
B.c上可以沒有感應(yīng)電流
C.c上的感應(yīng)電流可能是逆時(shí)針方向
D.c上的感應(yīng)電流方向一定是順時(shí)針方向

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.如圖甲所示,用水平向右的力F拉放在光滑水平地面上,質(zhì)量m=50kg的物體,作用時(shí)間為4s,使物體獲得1.5m/s的速度.若力F大小的變化為:前3s從零開始隨時(shí)間均勻增大,后1s均勻減小為零,如圖乙所示.求:
(1)4s內(nèi)力F對(duì)物體的沖量的大。
(2)力F的最大值.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案