题目内容

如图所示,在竖直的转动轴上,a、b两点间距为40cm,细线ac长50cm,bc长30cm,在c点系一质量为m的小球,在转动轴带着小球转动过程中,下列说法不正确的是( )

A.转速小时,ac受拉力,bc松弛
B.bc刚好拉直时,ac中拉力为1.25mg
C.bc拉直后转速增大,ac拉力不变
D.bc拉直后转速增大,ac拉力增大
【答案】分析:球随着杆一起做圆周运动,先假设绳BC没有力的作用,来判断球的运动状态,根据球的运动的状态来分析绳BC是否被拉直,在进一步分析绳子的拉力的大小.
解答:解:A、若不转时,ac为重垂线;当转速由零逐渐增加时,ac与竖直方向的夹角逐渐增加,故A正确;
B、bc刚好拉直时,bc绳子的拉力为零,此时球受重力和ac绳子的拉力,合力指向圆心,如图:

,故B正确;
C、bc拉直后转速增大,小球受重力,bc绳子的拉力,ac绳子的拉力,将ac绳子拉力沿着水平和竖直方向正交分解,由于竖直方向平衡,有:Taccos37°=mg,故ac绳子拉力不变,故C正确;
D、bc拉直后转速增大,小球受重力,bc绳子的拉力,ac绳子的拉力,将ac绳子拉力沿着水平和竖直方向正交分解,由于竖直方向平衡,有:Taccos37°=mg,故ac绳子拉力不变,故D错误;
本题选错误的,故选D.
点评:本题中首先要判断绳子BC是否被拉直,即绳子BC是否有拉力的存在;其次要对小球受力分析,然后运用合成法或者正交分解法列式求解.
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