题目内容
8.如图所示,细绳的一端固定在O点,另一端拴住一个小球,O点正下方有一枚与竖直平面垂直的钉子P,把小球拉起使细绳在水平方向伸直,让它无初速落下,当细绳碰到钉子的瞬间,突然增大的物理量有( )A. | 小球的线速度 | B. | 小球的角速度 | ||
C. | 小球的向心加速度 | D. | 摆线张力 |
分析 当绳摆到竖直位置时,与钉在O点正下方P的钉子相碰后,小球圆周运动的半径减小,速度大小不变,根据角速度与线速度的关系v=ωr,分析角速度的变化.由向心加速度公式an=$\frac{{v}^{2}}{r}$分析向心加速度的变化.根据牛顿第二定律分析小球所受拉力的变化.
解答 解:A、在绳与钉子相碰瞬间,绳子的拉力和重力方向都与小球的速度方向垂直,不对小球做功,不改变小球的动能,则小球的线速度大小不变.故A错误.
B、角速度与线速度的关系为v=ωr,得到ω=$\frac{v}{r}$,在绳与钉子相碰瞬间,小球圆周运动的半径r减小,v不变,则角速度ω增大.故B正确.
C、由向心加速度公式an=$\frac{{v}^{2}}{r}$分析得到,向心加速度增大.故C正确.
D、根据牛顿第二定律得:T-mg=man,T=mg+man,an增大,则绳子拉力T增大.故D正确.
故选:BCD
点评 本题关键是确定线速度大小不变,当力与速度垂直时不做功,不改变速度的大小.对于角速度、向心加速度、拉力与线速度的关系要熟悉,是圆周运动中常用的知识.
练习册系列答案
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19.如图所示,小球从水平位置A释放,到达最低位置B时,绳子碰到O′处的钉子,则下述说法正确的是( )
A. | 绳子的拉力突然减小 | B. | 小球的向心力突然减小 | ||
C. | 小球的线速度突然增加 | D. | 小球的角速度突然增加 |
16.下列说法正确的是( )
A. | 速度大的物体,它的动量-定也大 | |
B. | 动量大的物体,它的速度一定也大 | |
C. | 物体做匀速圆周运动时动量保持不变 | |
D. | 物体的动量变化越快则该物体所受合外力一定越大 |
3.已知地球半径为R,质量为M,万有引力常量为G.一位质量为m的探险家乘坐热气球到达离地面h高处,他受到地球的万有引力大小为( )
A. | G$\frac{Mm}{R^2}$ | B. | G$\frac{Mm}{R+h^2}$ | C. | G$\frac{Mm}{h^2}$ | D. | $G\frac{Mm}{(R+h)_{\;}^{2}}$ |
13.如图所示,质量相等的A、B两物块放在匀速转动的水平圆盘上,随圆盘一起做匀速圆周运动,则下列关系中不正确的是( )
A. | 它们所受的摩擦力 fA>fB | B. | 它们的线速度vA>vB | ||
C. | 它们的运动周期TA=TB | D. | 它们的角速度ωA>ωB |
20.均匀带负电的圆环a绕过圆心与圆环所在平面垂直的轴O旋转,如图所示,一闭合小金属圆环b和圆环a在同一平面内,且与a同心,则( )
A. | 只要圆环在转动,小圆环内一定有感应电流产生 | |
B. | 圆环不管怎样运动,小圆环内都没有感应电流 | |
C. | 圆环做变速转动时,小圆环内有感应电流 | |
D. | 圆环做匀速转动时,小圆环内没有感应电流 |