题目内容
如图所示,小球用细绳悬挂于O点,在O点正下方有一固定的钉子C,把小球拉到水平位置A后无初速释放,当细线转到竖直位置时有一定大小的速度,与钉子C相碰的瞬间,小球的速度不变,则( )
分析:由机械能守恒可知小球到达最低点的速度,小球碰到钉子后仍做圆周运动,由向心力公式可得出绳子的拉力与小球转动半径的关系;由圆周运动的性质可知其线速度、角速度及向心加速度的大小关系.
解答:解:A、当细线转到竖直位置时有一定大小的速度,与钉子C相碰的瞬间,由于惯性,小球的线速度不变,转动半径减小,根据公式v=ωR,角速度变大,故A错误;
B、C、小球的向心加速度a=
,R<L,故小球的向心加速度增大,故B错误,C正确;
D、设钉子到球的距离为R,则F-mg=m
,故绳子的拉力F=mg+m
;
因R小于L,故有钉子时,绳子上的拉力变大,故D正确;
故选CD.
B、C、小球的向心加速度a=
v2 |
R |
D、设钉子到球的距离为R,则F-mg=m
v2 |
R |
v2 |
R |
因R小于L,故有钉子时,绳子上的拉力变大,故D正确;
故选CD.
点评:本题中要注意细绳碰到钉子前后转动半径的变化,再由向心力公式分析绳子上的拉力变化.
练习册系列答案
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如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点.现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是( )
A、FN先减小后增大 | B、FN不断增大 | C、FT不断增大 | D、FT先减小后增大 |
如图所示,小球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上,当绳子从水平方向逐渐向上偏移时,细绳上的拉力将( )
A、逐渐增大 | B、逐渐减小 | C、先减小,后增大 | D、先增大,后减小 |