题目内容
4.如图所示,长为L的轻杆,一端固定一个质量为m的小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在竖直平面内做圆周运动,关于小球在过最高点的速度v,下列叙述中正确的是( )A. | v极小值为0 | |
B. | v由零增大,向心力也逐渐增大 | |
C. | 当v由$\sqrt{gL}$逐渐增大时,杆对小球的弹力也逐渐增大 | |
D. | 当v由$\sqrt{gL}$逐渐减小时,杆对小球的弹力逐渐减小 |
分析 杆子在最高点可以表现为拉力,也可以表现为支持力,临界的速度为零,根据牛顿第二定律判断杆子对小球的弹力随速度变化的关系
解答 解:A、小球在最高点的最小速度为零,此时重力等于杆子的支持力.故A正确.
B、在最高点,根据F向=m$\frac{{v}^{2}}{L}$得,当v由零逐渐增大时,小球向心力也逐渐增大.故B正确.
C、在最高点,当杆子作用力为零时,v=$\sqrt{gL}$,当v>$\sqrt{gL}$,杆子提供拉力mg+N=m$\frac{{v}^{2}}{L}$,当v由$\sqrt{gL}$逐渐增大时,杆对小球的弹力也逐渐增大,故C正确;
D、在最高点,当杆子作用力为零时,v=$\sqrt{gL}$,当0≤v$≤\sqrt{gL}$时,杆子提供支持力,mg-N=m$\frac{{v}^{2}}{L}$,当v由零逐渐增大到$\sqrt{gL}$时,杆子的力逐渐减小,反之当v由$\sqrt{gL‘}$值逐渐减小时,杆对小球的弹力逐渐增大,故D错误;
故选:ABC
点评 解决本题的关键搞清小球向心力的来源,运用牛顿第二定律进行求解,以及知道杆子可以表现为拉力,也可以表现为支持力
练习册系列答案
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14.如图所示,有一个表头G,满偏电流Ig=5mA,内阻Rg=100Ω,把它改装为有3V和15V两种量程的电压表,则图中电阻R1,R2分别为( )
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15.如图,卫星1为地球同步卫星,卫星2是周期为3小时的极地卫星,只考虑地球引力,不考虑其他作用的影响,卫星1和卫星2均绕地球做匀速圆周运动,两轨道平面相互垂直,运动过程中卫星1和卫星2有时可处于地球赤道上某一点的正上方,下列说法中正确的是( )
A. | 卫星1和卫星2的向心加速度之比为1:16 | |
B. | 卫星1和卫星2的速度之比为2:1 | |
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D. | 卫星1和卫星2处在地球赤道的某一点正上方的周期为3小时 |
9.关于重心,下列说法正确的是( )
A. | 空心球没有重心 | |
B. | 重心就是物体内最重的一点 | |
C. | 重心是物体所受重力的作用点 | |
D. | 只有在重心处物体才受到重力的作用 |
16.物块M在静止的传送带上匀速下滑时,传送带突然转动,传送带转动的方向如图中箭头所示,传送带转动后,则( )
A. | M将减速下滑 | B. | M仍匀速下滑 | ||
C. | M受到的摩擦力变大 | D. | M受到的摩擦力不变 |
13.做简谐运动的单摆摆长保持不变,而将摆球质量增大为原来的2倍,并使摆球经过平衡位置时速度减小为原来的$\frac{1}{2}$,则单摆振动的( )
A. | 振幅不变 | B. | 振幅变大 | C. | 周期不变 | D. | 周期变小 |