如圖所示,把一小球用細線拴住,細線的另一端固定在O點,現(xiàn)把小球拉起使懸線呈水平狀態(tài)后,無初速度地釋放小球.小球運動到最低點時,懸線碰到釘子A,AO是整個線長的一半.若小球在運動過程中不計空氣阻力,細線也不可伸長,則下列說法中正確的是( 。
分析:小球碰到釘子A后線速度不變,小球碰到釘子后仍做圓周運動,由向心力公式可得出繩子的拉力與小球轉(zhuǎn)動半徑的關(guān)系.
解答:解:設(shè)線長為L,設(shè)小球到達最低點時的速度大小為v.
A、B根據(jù)機械能守恒定律得:mgL=
1
2
mv2

得:v=
2gL

小球碰到釘子A后線速度不變,則根據(jù)牛頓第二定律得:
碰到釘子前瞬間:T1-mg=m
v2
L
,則得:T1=mg+m
v2
L
=3mg
碰到釘子后瞬間:T2-mg=m
v2
L
2
,得T2=mg+2m
v2
L
=5mg,可見,T2<2T1.故AB錯誤.
C、加速度a=
v2
L
,線速度不變,半徑變?yōu)橐话,則碰到釘子A后瞬間,小球的加速度是碰到釘子前的2倍.故C正確.
D、小球要通過最高點,在最高點的速度v≥
gr
=
gL
2

假設(shè)小球到達最高點時的速度為v′,根據(jù)機械能守恒得:
1
2
mv′2-
1
2
mv2
=-mgL,得v′=0,可見,碰到釘子A以后,小球繼續(xù)做圓周運動,但不能達到最高點.故D錯誤.
故選:C
點評:本題中要注意細繩碰到釘子前后轉(zhuǎn)動半徑的變化,再由向心力公式分析繩子上的拉力變化.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?普陀區(qū)二模)兩個相同的可視為質(zhì)點的小球A和B,質(zhì)量均為m,用長度相同的兩根細線把A、B兩球懸掛在水平天花板上的同一點O,并用長度相同的細線連接A、B兩個小球,然后,用一水平方向的力F作用在小球A上,此時三根線均處于伸直狀態(tài),且OB細線恰好處于豎直方向如圖所示.如果兩小球均處于靜止狀態(tài),則力F的大小為( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在鐵架臺上用彈簧測力計掛住一個實心鐵球,在圓盤測力計的托板上放一燒杯水,先分別讀出兩測力計的示數(shù),再把小球浸沒在水中,這時( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

取一根輕質(zhì)彈簧,上端固定在鐵架臺上,下端系一金屬小球,如圖所示.把小球沿豎直方向拉離平衡位置后釋放,小球?qū)⒃谪Q直方向做簡諧運動(此裝置也稱豎直彈簧振子).將一個電動傳感器接到計算機上,就可以測量彈簧快速變化的力,用這種方法測得彈簧對金屬小球拉力的大小隨時間變化的曲線如圖所示,根據(jù)此圖提供的信息可知:
(1)擺球的擺動周期T=
0.6
0.6

(2)t=0.2s時擺球正好經(jīng)過
最低點
最低點
.(選填“最低點”、“最高點”或“平衡位置”)

一位同學(xué)用此裝置研究豎直彈簧振子的周期T與小球質(zhì)量m的關(guān)系.他多次換用不同質(zhì)量的小球并測得相應(yīng)的周期,現(xiàn)將測得的六組數(shù)據(jù),用“?”標示在以m為橫坐標、T2為縱坐標的坐標紙上,如上圖.
(3)根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)作出T2與m的關(guān)系圖線.
(4)假設(shè)圖中圖線的斜率為b,寫出T2與m的關(guān)系式為
T2=bm
T2=bm

(5)求得斜率b的值是
1.25s2/kg.
1.25s2/kg.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?唐山二模)如圖所示,把A、B兩個小球用等長細線懸掛起來,一小球自然下垂,拉起另一個小球,放下時它們將相碰,請你利用該實驗方法驗證動量守恒定律.
(1)寫出該實驗必須測量的物理量(并設(shè)定表示相應(yīng)物理量的字母):
AB兩個小球的質(zhì)量m1、m2,釋放A球前細線與豎直方向的夾角α,碰撞后AB上升到最高點時細線與豎直方向的夾角β、γ.
AB兩個小球的質(zhì)量m1、m2,釋放A球前細線與豎直方向的夾角α,碰撞后AB上升到最高點時細線與豎直方向的夾角β、γ.
;
(2)用你所設(shè)定的字母寫出驗證動量守恒定律表達式:
m1
(1-cosα)
=m2
(1-cosγ)
±m1
(1-cosβ)
m1
(1-cosα)
=m2
(1-cosγ)
±m1
(1-cosβ)
;
(3)請你寫出一條減小實驗誤差的建議:
適當增加細線的長度
適當增加細線的長度

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