题目内容
10.细绳一端固定在O点,另一端拴一小球.在O点正下方有一钉子P,现把小球拉到跟O点在同一水平面上由静止释放,小球沿圆弧线运动,当细绳至竖直位置与钉子相碰瞬间( )A. | 小球的线速度不变 | B. | 小球的角速度变小 | ||
C. | 小球的向心加速度变大 | D. | 悬线对小球的拉力变大 |
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正确.
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错误.
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:ACD
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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