题目内容

【题目】如图所示,质量为m的小球用长为L的细线拴住,细线所受拉力达到一定值时就会被拉断。现将摆球拉至水平位置而后释放,小球摆到悬点的正下方时细线恰好被拉断。若小球上端悬点到水平地面的高度不变,改变细线的长度L,仍将摆球拉至水平位置后释放,则(P点在悬点的正下方):(

A.L变长,小球摆到悬点的正下方时细线可能不会被拉断

B.L变长,小球落地处到地面上点的距离可能不会变长

C.L变短,小球落地处到地面上点的距离一定变短

D.L变短,小球摆到悬点的正下方时细线一定会被拉断

【答案】BD

【解析】

AD.根据机械能守恒定律可知

最低点由向心力公式可得

解得

与绳长无关,故不论绳子变长还是变短细线均会被拉断,故A错误,D正确;

BC.若L变短,则小球的水平速度变小但离地高度变大则可知落地时间变长,由平抛运动规律可知

水平位移

时,水平射程最大,则可知L变化时,无法确定射程的变化情况,故B正确,C错误。

故选BD

练习册系列答案
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【题目】对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻地理解其物理本质。一段横截面积为S、长为l的直导线,单位体积内有n个自由电子,一个电子电量为e。该导线通有恒定电流时,导线两端的电势差为U,假设自由电子定向移动的速率均为v

(1)求导线中的电流I

(2)所谓电流做功,实质上是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功。为了求解在时间t内电流做功W为多少,小红和小明给出了不同的想法:

小红记得老师上课讲过,W=UIt,因此将第(1)问求出的I的结果代入,就可以得到W的表达式。但是小红不记得老师是怎样得出W=UIt这个公式的。小明提出,既然电流做功是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功,那么应该先求出导线中的恒定电场的场强,即,设导体中全部电荷为q后,再求出电场力做的功,将q代换之后,小明没有得出W=UIt的结果。

请问你认为小红和小明谁说的对?若是小红说的对,请给出公式的推导过程;若是小明说的对,请补充完善这个问题中电流做功的求解过程。

(3)为了更好地描述某个小区域的电流分布情况,物理学家引入了电流密度这一物理量,定义其大小为单位时间内通过单位面积的电量。若已知该导线中的电流密度为j,导线的电阻率为ρ,试证明:

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