题目内容
14.| A. | tA<tC<tB | |
| B. | tA=tC=tB | |
| C. | tA=tC<tB | |
| D. | 由于C点的位置不确定,无法比较时间大小关系 |
分析 根据几何关系分别求出各个轨道的位移,根据牛顿第二定律求出加速度,再根据匀变速直线运动的位移时间公式求出运动的时间,从而比较出到达M点的先后顺序.
解答 解:设⊙O′的半径为R,根据几何知识可知,OA=OM=R,
由勾股定理得,AM=$\sqrt{O{A}^{2}+O{M}^{2}}$=$\sqrt{2}$R,
即小球沿AM运动的位移xA=$\sqrt{2}$R,
由牛顿第二定律得,mgsin45°=maA,
解得:aA=$\frac{\sqrt{2}}{2}$g,
由x=$\frac{1}{2}$at2得,小球沿AM运动的时间:
tA=$\sqrt{\frac{2{x}_{A}}{{a}_{A}}}$=$\sqrt{\frac{4R}{g}}$,
根据几何知识可知,BM=2OM=2R,
即小球沿BM运动的位移xB=2R,
由牛顿第二定律得,mgsin60°=maB,
解得:aB=$\frac{\sqrt{3}}{2}$g,
小球沿BM运动的时间:
tB=$\sqrt{\frac{2{x}_{B}}{{a}_{B}}}$=$\sqrt{\frac{8R}{\sqrt{3}g}}$,
设CM与x轴正向的夹角为θ,由几何关系可知,CM=2Rsinθ,
即小球沿CM运动的位移xC=2Rsinθ,
由牛顿第二定律得,mgsinθ=maC,
解得:aC=gsinθ,
小球沿CM运动的时间:
tC=$\sqrt{\frac{2{x}_{C}}{{a}_{C}}}$=$\sqrt{\frac{4R}{g}}$,
则tA、tB、tC大小关系是:tA=tC<tB.
故选:C.
点评 解决本题的关键充分利用几何关系得出每一段的位移,熟练运用牛顿第二定律和匀变速直线运动的位移时间公式即可正确解题,有一定的难度.
| A. | 磁铁所受磁场力方向相同 | B. | 磁铁所受磁场力方向相反 | ||
| C. | 通过电流计的电流方向相同 | D. | 通过电流计的电流方向相反 |
| A. | a车速度先减小后增大,b车速度先增大后减小 | |
| B. | t1时刻a车在前,b车在后 | |
| C. | t1~t2汽车a、b的位移相同 | |
| D. | a、b车加速度都是先减小后增大 |
| A. | U 先变大后变小 | |
| B. | I 先变小后变大 | |
| C. | U 与 I 的比值先变大后变小 | |
| D. | U 的变化量的大小与 I 的变化量的大小的比值等于r |
| A. | 小物体与甲传送带间的动摩擦因数较小 | |
| B. | 两传送带对小物体做功不相等 | |
| C. | 两传送带消耗的电能甲比乙多 | |
| D. | 两种情况下因摩擦产生的热量相等 |
| A. | A1的示数增大,A2的示数增大 | B. | V1的示数不变,V2的示数减小 | ||
| C. | A1的示数增大,A2的示数不变 | D. | V1的示数减小,V2的示数减小 |
| A. | 此液滴带正电 | B. | 液滴做变加速直线运动 | ||
| C. | 合外力对液滴做的总功等于零 | D. | 电场力对液滴做正功 |
| A. | 火卫一的质量 | B. | 火星的质量 | ||
| C. | 火卫一的绕行速度 | D. | 火卫一的向心加速度 |