题目内容
质量为m的小球由轻绳a和b系于一轻质木架上的A点和C点,如图,当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时,球在水平面内作匀速圆周运动,绳a在竖直方向、绳b在水平方向。当球运动到图示位置时.绳b被烧断,同时杆也停止转动,则( )
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A.小球仍在水平面内作匀速圆周运动
B.在绳被烧断瞬间,a绳中张力突然增大
C.若角速度ω较小,小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动
D.若角速度ω较大,小球可以在垂直于平面ABC的竖直平面内作圆周运动
【答案】
BCD
【解析】
试题分析:据题意,b绳被烧断前对小球受力分析,小球受到重力G、竖直向上的Ta和水平向C的Tb,重力G和竖直向上的Ta平衡,由水平向C的Tb提供小球的向心力;当球运动到如图所示瞬间,烧断b绳,小球运动方向垂直b绳和a绳,即此时小球的瞬时速度方向垂直ABC平面向外,并将在垂直于ABC平面以a绳为半径摆动或转动,摆动或者转动将决定于小球的速度大小,所以此时对小球受力分析有:Ta=mg+mrw2,则BCD选项正确。
考点:本题考查受力分析和圆周运动及离心运动。
练习册系列答案
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BC以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,绳a在竖直方向,绳b在
水平方向,当小球运动到图示位置时,绳b被烧断的同时木架停止转动,则下列说法
不正确的是( )
| A、绳a对小球拉力不变 | B、绳a对小球拉力增大 | C、小球可能前后摆动 | D、小球可能在竖直平面内做圆周运动 |
| A、小球仍在水平面内做匀速圆周运动 | B、在绳b被烧断瞬间,绳a中张力突然增大 | C、若角速度ω较小,小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动 | D、若角速度ω较大,小球可在垂直于平面ABC的竖直平面内做圆周运动 |