题目内容
13.如图所示,竖直平面内有一半圆槽,A、C等高,B为圆槽最低点,小球从A点正上方O点静止释放,从A点切入圆槽,刚好能运动至C点.设球在AB段和BC段运动过程中,运动时间分别为t1、t2,克服摩擦力做功分别为W1、W2,则( )A. | t1>t2 | B. | t1<t2 | C. | W1>W2 | D. | W1<W2 |
分析 小球刚开始自由落体,最后速度为零,则必然先加速后减速,比较两段圆弧平均速率大小即可分析时间关系.由圆弧对称位置速度大小关系可分析弹力大小,由弹力大小可分析摩擦力,就可以比较摩擦力做功大小关系.
解答 解:小球刚开始自由落体,到达C点速度大小为零,由受力分析小球在BC阶段一直减速,则小球在AB阶段平均速率大于BC阶段,两段弧长相等,所以t1<t2 B选项正确.在AB和BC任一对称位置上都有小球在AB上速率大于BC上速率,则需要的向心力大,则轨道对小球弹力大,由摩擦力公式,受到的摩擦力就大,两段圆弧相等,根据功的计算公式可得W1>W2 C选项正确.
故选:BC
点评 路程相等比较时间分析平均速率即可,此题不必纠结AB具体做怎样的运动;比较摩擦力做功注意与路程相关不是位移,要注意圆周运动过程速度变化弹力也变化进而影响摩擦力大小.
练习册系列答案
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8.小球用长为L的轻质细线悬挂在O点,在O点的正下方L∕2处有一钉子P,把细线沿水平方向拉直,如图所示,无初速度地释放小球,当细线碰到钉子P的前后瞬间,则( )
A. | 角速度突然增大为原来的2倍 | B. | 线速度突然增大为原来的2倍 | ||
C. | 向心加速度突然增大为原来的2倍 | D. | 绳子拉力突然增大为原来的2倍 |
18.关于匀速圆周运动的向心力,下列说法错误的是( )
A. | 向心力是指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果命名的 | |
B. | 向心力可以是多个力的合力,也可以是其中一个力或一个力的分力 | |
C. | 对稳定的圆周运动,向心力是一个恒力 | |
D. | 向心力的效果是改变质点的线速度的方向 |
5.如图叠放在水平转台上的小物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动,A、B、C的质量均为m,A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为μ,B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r,设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,以下说法正确的是( )
A. | B对A的摩擦力一定为μmg | |
B. | C与转台间的摩擦力大于A与B间的摩擦力 | |
C. | 如果转台的角速度逐渐增大,则A和B最先滑动 | |
D. | 若要A、B、C与转台保持相对静止,转台的角速度一定满足:ω≤$\sqrt{\frac{2μg}{3r}}$ |
2.长为L的轻杆,一端系一质量为m的小球,另一端固定于某点,原来小球静止于竖直面上,现给小球一个水平初速度,使小球在竖直平面内做圆周运动,并且能够通过最高点,则下列说法正确的是( )
A. | 小球通过最高点时最小速度为$\sqrt{gL}$ | |
B. | 若小球过最高点时速度为$\sqrt{gL}$,则杆给小球的作用力为0 | |
C. | 若小球在最高点时速度v=$\frac{\sqrt{gL}}{2}$,则杆对小球的作用力一定向上 | |
D. | 小球在最低点时,杆对小球的作用力一定向上 |