题目内容
【题目】有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A.如图 a,汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B.如图 b所示是一圆锥摆,增大θ,但保持圆锥的高不变,则圆锥摆的角速度不变
C.如图 c,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的 A、B 位置先后分别做匀速圆周运动,则 在 A、B 两位置小球的角速度大小不等,但所受筒壁的支持力大小相等
D.如图 d,火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对轮缘会有挤压作用
【答案】CD
【解析】
A.汽车过凸桥最高点时,加速度的方向向下,处于失重状态,选项A错误;
B.小球受到重力和绳的拉力作用,二者合力提供向心力。如图
由牛顿第二定律得
解得角速度
可知保持圆锥摆的高度不变,则角速度不变,选项B错误;
C.小球靠重力和支持力的合力提供向心力,重力不变,根据平行四边形定则知,支持力相等,向心力相等,但半径不等,所以角速度大小不等,选项C正确;
D.火车转弯超过规定速度行驶时,重力和支持力的合力不够提供向心力,外轨受到挤压,选项D正确。
故选CD。
【题目】某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则.实验步骤:
①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上,使其轴线沿竖直方向.
②如图1所示,将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上,另一端用圆珠笔尖竖直向下拉,直到弹簧秤示数为某一设定值时,将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2,记录弹簧秤的示数F,测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l).每次将弹簧秤示数改变0.50 N,测出所对应的l,部分数据如下表所示:
图1
F(N) | 0 | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 |
l(cm) | l0 | 10.97 | 12.02 | 13.00 | 13.98 | 15.05 |
③找出②中F=2.50 N时橡皮筋两端的位置,重新标记为O、O′,橡皮筋的拉力记为FO O′.
图2
④在秤钩上涂抹少许润滑油,将橡皮筋搭在秤钩上,如图2所示.用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端,使秤钩的下端达到O点,将两笔尖的位置标记为A、B,橡皮筋OA段的拉力记为FOA,OB段的拉力记为FOB.
完成下列作图和填空:
(1)利用表中数据在图3坐标纸上画出Fl图线________,根据图线求得l0=________cm.
图3
(2)测得OA=6.00 cm,OB=7.60 cm,则FOA的大小为________N.
(3)根据给出的标度,在图4中作出FOA和FOB的合力F′的图示_______.
图4
(4)通过比较F′与________的大小和方向,即可得出实验结论.