题目内容

【题目】质量为m的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,如图所示。在圆心处连接有力传感器,用来测量绳子上的拉力,运动过程中小球受到空气阻力的作用,空气阻力随速度减小而减小。某一时刻小球通过轨道的最低点,传感器的示数为7mg,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,下列说法正确的是

A. 到最高点过程克服空气阻力做功

B. 到最高点过程克服空气阻力做功

C. 再次经过最低点时力传感器的示数为5

D. 再次经过最低点时力传感器的示数大于5

【答案】AD

【解析】AB小球在最低点,受力分析与运动分析,则有:

而最高点时,由于恰好能通过,所以:

小球选取从最低点到最高点作为过程,由动能定理可得: ,联立可得: ,故A正确,B错误;

C D再次经过最低点时克服空气阻力做功由动能定理可得: 小球在最低点则有,解得,所以再次经过最低点时力传感器的示数大于5,故C错误,D正确;

故选AD

练习册系列答案
相关题目

【题目】某游乐园入口旁有一鲸鱼喷泉,在水泵作用下会从鲸鱼模型背部喷出竖直向上的水柱,将站在冲浪板上的玩偶模型托起,悬停在空中,伴随着音乐旋律,玩偶模型能够上下运动,非常引人驻足,如图所示。这一景观可做如下简化,假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出;设同一高度水柱横截面上各处水的速率都相同,冲浪板底部为平板且其面积大于水柱的横截面积,保证所有水都能喷到冲浪板的底部。水柱冲击冲浪板前其水平方向的速度可忽略不计,冲击冲浪板后,水在竖直方向的速度立即变为零,在水平方向朝四周均匀散开。已知玩偶模型和冲浪板的总质量为M,水的密度为ρ,重力加速度大小为g,空气阻力及水的粘滞阻力均可忽略不计。

1)试计算玩偶模型在空中悬停时,水对冲浪板的冲击力大小和喷泉单位时间内喷出的水的质量;

2)实际上当我们仔细观察发现喷出的水柱在空中上升阶段并不是粗细均匀的,而是在竖直方向上一端粗一端细,请你分析上升阶段的水柱是上端较粗还是下端较粗,并说明水柱呈现该形态的原因。

3由于水柱顶部的水与冲浪板相互作用的时间很短,因此在分析水对冲浪板的作用力时可忽略这部分水所受的重力作用。求玩偶在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度。

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网