题目内容
18.如图所示,在水平直杆上套有一圆环,一穿过圆环的细线一端固定在O点,另一端悬挂一质量为m的物体A,现让圆环从O点正上方的O′点开始以恒定的速度沿直杆向右滑行,用T表示细线的拉力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )A. | 物体A相对地面做曲线运动 | B. | 物体A相对地面做直线运动 | ||
C. | T一定大于mg | D. | T等于mg |
分析 用微元法,设小圆环从B点向右运动非常小的一段时间△t到达C点,根据几何关系找出A竖直方向速度与水平方向速度的关系,再结合牛顿第二定律分析即可.
解答 解:设小圆环从B点向右运动非常小的一段时间△t到达C点,设水平位移为△x,过B点作OC的垂线与D点,则CD的距离△y即为A上升的高度,∠CBD=θ,设圆环匀速运动的速度为v,A竖直方向的速度为v′,
则有:△y=△xsinθ,
v′=$\frac{△y}{△t}$=$\frac{△x}{△t}$sinθ=vsinθ,
向右运动过程中,θ变大,sinθ变大,则v′变大,所以A做加速运动,
AB、依据运动的合成法则,A水平方向匀速直线运动,而竖直方向加速运动,则合运动是相对地面做曲线运动,故A正确,B错误;
CD、结合以上分析,再根据牛顿第二定律可知,T-mg=ma,所以T>mg,故C正确,D错误.
故选:AC.
点评 本题主要考查了微元法在物理解题中的应用,对同学们数学知识的要求较高,难度适中.
练习册系列答案
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A. | 物块A的加速度大小为μAg | B. | 物块A的加速度大小为0 | ||
C. | 物块B的加速度大小为$\frac{F}{m}$ | D. | 物块B的加速度大小为(μA+μB)g |
9.劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器,工作原理示意图如图所示.置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可忽略.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,高频交流电频率为f,加速电压为U.若A处粒子源产生的质子质量为m、电荷量为+q,在加速器中被加速,且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响.则( )
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6.如图所示,水平传送带由电动机带动,并始终保持速度v匀速运动,现将阻力为m的物块无初速度放在传送带上的左端,一段时间后物块与传送带相对静止,对于这一过程,下列说法正确的是( )
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13.一小球沿半径为2m的轨道做匀速圆周运动,若周期为π s,则( )
A. | 小球的线速度是4 m/s | B. | 经过$\frac{π}{4}$s,小球的位移是π m | ||
C. | 经过$\frac{π}{4}$s,小球的位移是2$\sqrt{2}$ m | D. | 小球的线速度是2 m/s |
3.下列说法正确的是( )
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B. | 光电效应揭示了光的粒子性,而康普特效应则反映了光的波动性 | |
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