题目内容

2.如图所示,小球能在光滑的水平面上做匀速圆周运动,若剪断B、C之间细绳,当A球重新达到稳定状态后,则它的(  )
A.运动半径变小B.周期变小C.角速度变大D.线速度变小

分析 BC的重力提供A做匀速圆周运动,当剪断B、C之间的细绳时,向心力减小,根据向心力公式即可分析.

解答 解:A、当剪断B、C之间的细绳时,外界提供的向心力减小,所以A球做离心运动,运动半径变大,故A错误;
BCD、稳定后则有:
F=m$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$r=mω2r可得 T=2π$\sqrt{\frac{mr}{F}}$,ω=$\sqrt{\frac{F}{mr}}$,所以周期T变大,角速度ω变小,故BC错误.
D、由于细线的拉力对A做负功,所以线速度变小,故D正确.
故选:D

点评 本题主要考查了向心力公式的直接应用,关键要知道A做匀速圆周运动的向心力由细绳的拉力提供,稳定时拉力等于B或BC的重力.

练习册系列答案
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17.某班级同学用如图(a)所示的装置验证加速度a和力F、质量m的关系.甲、乙两辆小车放在倾斜轨道上,小车甲上固定一个力传感器,小车乙上固定一个加速度传感器(可以测量乙在任意时刻的加速度大小),力传感器和小车乙之间用一根不可伸长的细线连接,在弹簧拉力的作用下两辆小车一起开始运动,利用两个传感器可以采集记录同一时刻小车乙受到的拉力和加速度的大小.
(1)下列关于实验装置和操作的说法中正确的是BD(多选)
(A)轨道倾斜是为了平衡小车甲受到的摩擦力
(B)轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力
(C)实验中,在小车乙向下运动的过程中均可采集数据
(D)实验中,只能在小车乙加速运动的过程中采集数据
(2)四个实验小组选用的小车乙(含力传感器)的质量分别为m1=0.5kg、m2=1.0kg、m3=1.5kg和m4=2.0kg,四个小组已经完成了a-F图象,如图(b)所示.

(3)在验证了a和F的关系后,为了进一步验证a和m的关系,可直接利用图(b)的四条图线收集数据,然后作图.请写出具体的做法:
①如何收集数据?在a-F图象作一条垂直于横轴的直线,与四条图线分别有个交点,记录下四个交点的纵坐标a,分别与各图线对应的m组成四组数据;
②为了更直观地验证a和m的关系,建立的坐标系应以加速度a为纵轴:以质量的倒数$\frac{1}{m}$.为横轴.

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