题目内容
8.如图所示,竖直放置在水平面上的固定圆筒,从圆筒上边缘等高处同一位置分别紧贴内壁和外壁以相同速率向相反方向水平发射两个相同小球,直至小球落地,不计空气阻力和所有摩擦,以下说法正确的是( )A. | 筒外的小球先落地 | |
B. | 两小球通过的路程不一定相等 | |
C. | 两小球的落地速度可能相同 | |
D. | 筒内小球随着速率的增大.对筒壁的压力逐渐增加 |
分析 结合向心力的来源分析小球是否脱离内壁;结合平抛运动的特点分析小球运动的时间与位移,从而即可求解.
解答 解:A、筒内小球水平方向只受到筒壁的作用力,由于筒壁的作用力始终与速度的方向垂直,所以该力不改变小球沿水平方向的分速度的大小.只有竖直方向的重力才改变小球速度的大小.所以小球沿水平方向做匀速圆周运动,竖直方向做自由落体运动.若已知发射小球的水平速度和圆筒高度,小球运动的时间:t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$,在筒外的小球做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,所以运动的时间也是t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$,筒内小球落地所用时间和筒外小球一样长.故A错误;
B、两个小球的水平方向的路程:x=v0t=v0•$\sqrt{\frac{2h}{g}}$,可知两小球竖直方向与水平方向的路程都相等,通过的路程一定相等,故B错误.
C、两个小球在竖直方向都做自由落体运动,落地的速率都是:v=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+2gh}$,若筒内小球恰好运动n(n=1,2,3…)周,则二者速度的方向也相同,二者的速度相等.因此是有可能的.故C正确;
D、由于筒壁的作用力始终与速度的方向垂直,所以该力不改变小球沿水平方向的分速度的大小.只有竖直方向的重力才改变小球竖直方向的分速度的大小.所以筒内小球沿水平方向做匀速圆周运动,需要的向心力不变,所以对筒壁的压力不变. 故D错误.
故选:C.
点评 该题考查平抛运动,解答的关键是筒内小球沿水平方向做匀速圆周运动,竖直方向做自由落体运动,若将该轨迹张开到一个平面内,则是平抛运动.
练习册系列答案
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13.一物体放在水平地面上,当用如图2所示与水平方向成30°角的力F1拉物体时,物体做匀速直线运动,当改用如图2所示与水平方向成30°角的力F2推物体时,物体仍做匀速直线运动.已知该物体与地面之间的动摩擦因数为μ=$\frac{\sqrt{3}}{2}$,重力加速度为g,则拉力F1大小与推力F2大小之比为( )
A. | 1:3 | B. | 1:2 | C. | 1:$\sqrt{2}$ | D. | 1:$\sqrt{3}$ |
19.如图甲所示,水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接,导轨上放一质量为m的金属杆,金属杆、导轨的电阻均忽略不计,匀强磁场垂直导轨平面向下,用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动,当改变拉力的大小时,金属杆做匀速运动时的速度v也会变化,v和F的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. | 当恒力F=3N时,电阻R消耗的最大电功率为8W | |
B. | 流过电阻R的电流方向为a→R→b | |
C. | 由图象可以得出B、L、R三者的关系式为$\frac{{B}^{2}{L}^{2}}{R}$=$\frac{1}{2}$ | |
D. | 金属杆在匀速运动之前做匀加速直线运动 |
16.2016 年 8 月 16 日 1 时 40 分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空,首次实现地空量子通,这种方式能极大提高通信保密性,“墨子号”重量约为640公斤,设计寿命为两年,运行在高度为 500 公里的极地轨道,已知地球半径为 R,地面的重力加速度为 g,引力常数为 G,则( )
A. | 由以上数据可以估算出“墨子号”卫星的运行周期 | |
B. | 仅由以上数据无法估算地球对“墨子号”卫星的万有引力 | |
C. | “墨子号”卫星属于地球同步卫星 | |
D. | “墨子号”卫星的线速度大于第一宇宙速度,并且小于第二宇宙速度 |
3.下列说法中不正确的是( )
A. | 布朗运动是悬浮在液体中固体分子所做的无规则运动 | |
B. | 叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 | |
C. | 液晶显示器利用了液晶对光具有各向同性的特点 | |
D. | 当分子间距离大于平衡位置的间距r0时,分子间的距离越大,分子势能越大 | |
E. | 温度升高时,分子热运动的平均动能一定增大,但并非所有的分子的速率都增大 |
20.某一平行板电容器,其一个极板带+5.4×10-3C电量,另一极板带-5.4×10-3C电量,电容器两极板间电压为450V,则该电容器的电容值为( )
A. | 2.4×10-5F | B. | 1.2×10-5F | C. | 8.3×104F | D. | 4.2×104F |
12.如图所示的电路中,理想变压器原线圈匝数n1=1100匝,副线圈匝数n2=220匝,交流电源的电压u=220sin(100πt) V,电阻R=44Ω,电压表、电流表均为理想电表.则下列说法正确的是( )
A. | 交流电的频率为100 Hz | B. | 电压表的示数为44 V | ||
C. | 电流表A1的示数为1A | D. | 电流表A2的示数约为1.4 A |