题目内容

【题目】质量为m的小球由轻绳ab分别系于一轻质细杆的B点和A点,如图所示,当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时,绳a与竖直方向成θ角,绳b在水平方向且长为L。小球在水平面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是(  )

A.a绳的张力可能为零B.a绳的张力随角速度的增大而增大

C.当角速度时,b绳将产生弹力D.b绳突然被剪断,则θ一定不变

【答案】C

【解析】

AB.小球做匀速圆周运动,在竖直方向上的合力为零,水平方向上的合力提供向心力,所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等

解得

可知a绳的张力不可能为零,且保持不变,故AB错误;

C.当b绳伸直且弹力零时,a绳的张力的水平分力提供向心力,根据向心力公式有

解得

可知当角速度时,b绳出现弹力,故C正确;

D.由于b绳可能有弹力,故b绳突然被剪断,则θ可能发生变化,故D错误;

故选C

练习册系列答案
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【题目】运动的合成与分解告诉我们一个复杂合运动可看成几个简单分运动同时进行,比如平抛运动:如果我们想直接得到它的轨迹方程就比较困难,为方便处理,我们将合运动分解成一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动同时进行。这种思想方法得到了广泛的应用。如图所示,一人工转变核反应的反应区A,内有α粒子以速率v轰击静止的铍核(),单位时间发射大量α粒子,发生核反应生成碳核(碳12)和另一个核子,三者速度在同一直线上,且碳核速度与α粒子入射速度同向。反应区A的大小忽略不计,碳核仅在如图所示的竖直平面内,从反应区A限定角度内可以沿各个方向按平面机会均等地射出,其速率为θ为碳核与水平方向的夹角,θ最大为75°)。整个空间处于一个向右的场强为B的匀强磁场中,距离反应区右侧d位置处有一个圆屏,圆心O与反应区A的连线垂直于圆屏。(不考虑粒子重力作用及生成物间的相互作用)。已知电子电荷量大小为e,中子和质子质量均为m,于是各粒子的质量和电荷量均可表示,求:

(1)写出核反应方程式,书写时请推断出核反应生成的另一核子,并计算θ=0时另一核子的速率;

(2)若单位时间内数量的碳核打到圆屏上,求圆屏的半径;

(3)若已知圆屏的半径为R,求单位时间内打到圆屏上碳核的数目占总生成碳核的百分比。

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