题目内容
18.如图所示,在水平面上运动的小车里用两根轻绳连着一质量为m的小球,绳子都处于拉直状态,BC绳水平,AC绳与竖直方向的夹角为θ,小车处于加速运动中,则下列说法正确的是( )A. | 小车的加速度一定为gtan θ | B. | 小车一定向左运动 | ||
C. | BC绳的拉力一定小于AC绳的拉力 | D. | AC绳对球的拉力一定是$\frac{mg}{cosθ}$ |
分析 对小球进行受力分析,判断加速度方向,再根据加速运动判断小车的运动情况,根据牛顿第二定律求解加速度,根据竖直方向受力平衡求出AC绳的拉力,根据牛顿第二定律求解BC绳的拉力,从而判断BC绳和AC绳拉力的大小关系.
解答 解:A、对小球进行受力分析可知,小球受重力和两绳子的拉力作用,根据受力分析规律可知,只有当BC绳的拉力等于零时,小车的加速度才为gtanθ,故A错误;
B、根据受力分析可知,小球受到的合力向左,所以加速度方向向左,且小车处于加速运动中,所以小车只能向左做加速运动,故B正确;
C、由于AC绳上的拉力不变,而BC绳上的拉力会随着加速度的变化而变化,所以当加速度大到一定程度时,BC绳的拉力可以大于AC绳的拉力,故C错误.
D、根据平衡条件可知,竖直方向合力为零,则TACcosθ=mg,解得:TAC=$\frac{mg}{cosθ}$,故D正确;
故选:BD.
点评 本题考查牛顿第二定律的应用,解题的关键是正确对小球进行受力分析,知道加速度方向与合外力方向一致,能根据牛顿第二定律求解即可正确解答.
练习册系列答案
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5.如图所示,某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系,用一个小球在O点对准前方一块竖直挡板上的A点抛出.O与A在同一高度,小球的水平初速度分别为v1、v2、v3,不计空气阻力,打在挡板上的相应位置分别是B、C、D,且AB:AC:AD=1:4:9,则v1、v2、v3之间的正确关系是( )
A. | v1:v2:v3=3:2:1 | B. | v1:v2:v3=9:4:1 | C. | v1:v2:v3=5:3:1 | D. | v1:v2:v3=6:3:2 |
9.将一质量m=1kg的小球从地面竖直向上抛出,小球在运动过程中的速度随时间变化的规律如图所示.小球在运动过程中受到的阻力大小恒定不变,取g=10m/s2,下列说法中正确的是( )
A. | 小球落回到抛出点时重力的瞬时功率为80$\sqrt{6}$W | |
B. | 小球所受重力和阻力大小之比为6:1 | |
C. | 小球上升过程与下落过程所用时间之比为2:3 | |
D. | 小球在整个过程中克服阻力做功为96J |
3.如图所示,有三个斜面a、b、c,底边分别为L、L、2L,高分别为2L、L、L,同一物体与三个斜面的动摩擦因数相同均为$\frac{1}{3}$,这个物体分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端的三种情况相比较,下列说法正确的是( )
A. | 物体损失的机械能△Ec=2△Eb=2△Ea | |
B. | 物体到达底端的动能Eka=2Ekb=2Ekc | |
C. | 因摩擦产生的热量2Qa=2Qb=Qc | |
D. | 物体沿ab斜面下滑所用的时间相等 |
10.如图是质谱仪的工作原理示意图.带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器.速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有强度为B0的匀强磁场.下列表述正确的是( )
A. | 质谱仪不能分析同位素 | |
B. | 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 | |
C. | 能通过狭缝P的带电粒子的速率可以不等于$\frac{E}{B}$ | |
D. | 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越大 |
8.“行星冲日”是指地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,且三者排成一条直线的天文现象.冲日是观测外行星的最佳时机,2016年出现了五大外行星全部冲日的现象.设某地外行星运动轨道与地球在同一平面内,并与地球绕行方向相同,且每隔时间t发生一次冲日现象.已知地球公转的轨道半径为R,公转周期为T,则该地外行星的公转轨道半径是( )
A. | $\root{3}{(\frac{t-T}{t})^{2}R}$ | B. | $\root{3}{(\frac{t}{t-T})^{2}R}$ | C. | $\root{3}{\frac{{t}^{2}}{t-T}R}$ | D. | $\frac{t}{t-T}$R |