题目内容
3.如图,在角锥体表面上放一个物体,角锥绕竖直轴转动.当角锥体旋转角速度增大时,物体仍和角锥体保持相对静止,则( )A. | 物体受到的支持力减小 | B. | 物体受到的合外力不变 | ||
C. | 角锥对物体的作用力不变 | D. | 物体受到的静摩擦力增大 |
分析 物体做匀速圆周运动,合外力提供向心力,根据正交分解法求解出支持力和静摩擦力,再进行分析讨论;
解答 解:AD、对物体受力分析如图所示,物体受到重力、支持力和静摩擦力三个力的作用,做匀速圆周运动
沿水平和竖直方向正交分解,水平方向:fcosθ-Nsinθ=mω2r①
竖直方向:fsinθ+Ncosθ=mg②
联立①②得:
f=mgsinθ+mω2rcosθ
N=mgcosθ-mω2rsinθ
当角速度增大时,支持力减小,静摩擦力增大,故AD正确,
B、物体受到的合外力指向圆心,提供向心力F合=mω2r,随着转速的增大,合外力增大,故B错误;
C、因为物体所受的合力增大,角锥对物体的作用力不可能不变,故C错误;
故选:AD
点评 对于匀速圆周运动问题,采用正交分解法,其坐标原点是做匀速圆周运动的物体,相互垂直的两个坐标轴中,一定有一个坐标轴的正方向沿着半径指向圆心.
练习册系列答案
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13.某同学用如图1所示的实验装置研究小车在斜面上的运动.
实验步骤如下:
a.安装好实验器材.
b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次.图2为一次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点,用米尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离如图所示(单位:cm)
c.测量1、2、3、…6计数点到0计数点的距离,分别记做S1、S2、S3…S6记录在以下表格中,其中第2点的读数如图3,请填入下方表格中
d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动.
e.分别计算出打计数点时的速度v1、v2、v3、v4、v5,并记录在以下表格中,请计算出v1并填入下方表格.
f.以v为纵坐标、t为横坐标,请在图4中描出各点,并画出v-t图线.由图求得a=0.42m/s2.(保留两位有效数字)
实验步骤如下:
a.安装好实验器材.
b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次.图2为一次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点,用米尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离如图所示(单位:cm)
c.测量1、2、3、…6计数点到0计数点的距离,分别记做S1、S2、S3…S6记录在以下表格中,其中第2点的读数如图3,请填入下方表格中
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
S(cm) | 6.18 | 19.86 | 27.32 | 35.22 | 43.54 |
e.分别计算出打计数点时的速度v1、v2、v3、v4、v5,并记录在以下表格中,请计算出v1并填入下方表格.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
v(m/s) | 0.68 | 0.73 | 0.77 | 0.81 |
14.光滑斜面长为L,一物体自斜面顶端由静止开始匀加速下滑到底端经历的时间为t,则( )
A. | 物体在$\frac{t}{2}$时刻的瞬时速度是$\frac{2L}{t}$ | |
B. | 物体全过程的平均速度是$\frac{2L}{t}$ | |
C. | 物体到斜面中点时的瞬时速度大于$\frac{L}{t}$ | |
D. | 物体从开始运动到斜面中点经历的时间为$\frac{t}{2}$ |
11.如图所示,一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物,已知货箱的质量为M,货物的质量为m,货车以速度v向左作匀速直线运动,重力加速度为g.则在将货物提升到图示的位置时,下列给出的结论正确的是( )
A. | 货箱向上运动的速度大于v | |
B. | 缆绳中的拉力T等于(M+m)g | |
C. | 货物对货箱底部的压力小于mg | |
D. | 货车对缆绳拉力做功的功率P大于(M+m)gvcosθ |
18.下列说法正确的是( )
A. | 速度很大的物体,其加速度可以很小 | |
B. | 速度改变量△v越大,加速度就越大 | |
C. | 物体有加速度,速度就增大 | |
D. | 加速度增大,速度一定增大 |
15.在下列几组仪器中,用来测量国际单位制中三个力学基本量的仪器是( )
A. | 刻度尺、弹簧测力计、秒表 | B. | 刻度尺、天平、秒表 | ||
C. | 刻度尺、弹簧测力计、打点计时器 | D. | 量筒、天平、秒表 |
3.材料、粗细相同,长度不同的电阻丝做成ab、cd二种形式的导线,先后放在电阻可忽略的光滑金属导轨上,并与磁场垂直,如图所示.匀强磁场方向垂直导轨平面,外力使导线水平向右做匀速运动,且每次外力F所做的功的功率相同,则( )
A. | ab运动的速度较大 | B. | 它们产生的感应电动势相同 | ||
C. | 它们每秒产生的热量相同 | D. | cd受到的外力较小 |
4.如图所示,用汽车吊起重物G,汽车以速度10m/s匀速前进,当牵绳与竖直方向夹角为θ=53°时,重物上升的速度为(sin53°=0.8,cos53°=0.6)( )
A. | 6m/s | B. | 8m/s | C. | 10m/s | D. | 12.5m/s |