题目内容
20.| A. | 两个过程中,轻绳的张力均变大 | |
| B. | T1=T2=$\frac{mg}{cosθ}$ | |
| C. | 第一个过程中,拉力F在逐渐变大,且最大值一定大于F′ | |
| D. | 第二个过程中,重力和水平恒力F′的合力的功率先减小后增加 |
分析 第一个过程中,小球处于动态平衡状态,由平衡条件分析张力的变化.第二次在水平恒力F′作用下,从P点开始运动并恰好能到达Q点,则到达Q点时速度为零,由于重力和拉力都是恒力,可以把这两个力合成为新的“重力”,则第二次小球的运动可以等效于单摆运动,找出“最低点”,最低点的速度最大,在Q点速度为零,则向心力为零,来分析重力和水平恒力F′的合力的功率如何变化.
解答 解:A、第一次运动过程中,根据几何关系和平衡条件可知,绳子的拉力 T1=$\frac{mg}{cosθ}$,θ变大,cosθ变小,所以轻绳的张力变大.
第二次由于重力和拉力都是恒力,可以把这两个力合成为新的“重力”,则第二次小球的运动可以等效于单摆运动,当绳子方向与重力和F′方向在同一直线上时,小球处于“最低点”,最低点的速度最大,此时绳子张力最大,所以第二次绳子的张力先增大后减小,故A错误;
B、第二次小球到Q点的过程中,根据动能定理得:
F′lsinθ=mgl(1-cosθ)
在Q点时向心力为零,则轻绳中的张力为大小 T2=mgcosθ+F′sinθ=mgcosθ+$\frac{mg(1-cosθ)}{sinθ}$•sinθ=mg,故B错误.
C、第一次小球在水平拉力F作用下,从P点缓慢地移动到Q点,则小球处于平衡状态,根据平衡条件得:F的最大值 F=mgtanθ,随着θ增大,F逐渐增大.
第二次从P点开始运动并恰好能到达Q点,则到达Q点时速度为零,在此过程中,根据动能定理得:
F′lsinθ-mgl(1-cosθ)=0
解得:F′=mgtan$\frac{θ}{2}$,因为θ<90°,所以mgtan$\frac{θ}{2}$<mgtanθ,则F>F′,故C正确;
D、第二个过程中,重力和水平恒力F′的合力是个恒力,在等效最低点时,合力方向与速度方向垂直,此时功率最小为零,到达Q点速度也为零,则第二个过程中,重力和水平恒力F′的合力的功率先减小,后增大,再减小为0,故D错误.
故选:C
点评 本题的难点在第二次拉动小球运动过程的处理,由于重力和拉力都是恒力,可以把这两个力合成为新的“重力”,则第二次小球的运动可以等效于单摆运动,根据单摆的知识进行分析.
| A. | 2mg | B. | $\sqrt{5}$mg | C. | 6mg | D. | 4.5mg |
| A. | b点的磁感应强度大小为$\frac{{B}_{0}}{4}$ | |
| B. | 若去掉导线2,b点的磁感应强度大小为$\frac{{B}_{0}}{6}$ | |
| C. | 若将导线1中电流大小变为原来的2倍,b点的磁感应强度为0 | |
| D. | 若去掉导线2,再将导线1中电流大小变为原来的2倍,a点的磁感应强度大小仍为B0 |
| A. | 地面对弹簧的冲量等于mv | B. | 地面对弹簧的冲量等于mv+mgt | ||
| C. | 地面对弹簧的冲量等于mgt | D. | 地面对弹簧的冲量等于0 |
| A. | 从N到M的过程中,A质点的平均速率最大 | |
| B. | B质点从N到M的平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向相同 | |
| C. | 三质点从N到M的平均速度相同 | |
| D. | 到达M点时A的瞬时速率最大 |
| A. | 物体的质量为$\frac{10}{9}$kg | |
| B. | 2~6s内拉力做的功为40J | |
| C. | 合外力在0~6s内做的功与0~2s内做的功相等 | |
| D. | 物体所受滑动摩擦力的大小为5N |
| A. | 速度大的物体加速度一定大 | B. | 加速度大的物体速度一定大 | ||
| C. | 速度变化大的物体加速度一定大 | D. | 速度变化的物体加速度可以不变 |
| A. | 这列机械波的波速一定是1m/s | |
| B. | 这列机械波一定是沿x轴正方向传播 | |
| C. | P点一定先于Q点回到平衡位置 | |
| D. | 经过△t=1s,P点运动的路程一定为4cm | |
| E. | P点的坐标一定是xP=2.25m |