【題目】用一根細(xì)線一端系一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球,另一端固定在一光滑錐頂上,如圖所示,設(shè)小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為ω,線的張力為T,則T隨ω2變化的圖象是( )

A.
B.
C.
D.

【答案】C
【解析】解:設(shè)繩長為L,錐面與豎直方向夾角為θ,當(dāng)ω=0時(shí),小球靜止,受重力mg、支持力N和繩的拉力T而平衡,T=mgcosθ≠0,所以A項(xiàng)、B項(xiàng)都不正確;
ω增大時(shí),T增大,N減小,當(dāng)N=0時(shí),角速度為ω0
當(dāng)ω<ω0時(shí),由牛頓第二定律得,
Tsinθ﹣Ncosθ=mω2Lsinθ,
Tcosθ+Nsinθ=mg,
解得T=mω2Lsin2θ+mgcosθ;
當(dāng)ω>ω0時(shí),小球離開錐子,繩與豎直方向夾角變大,設(shè)為β,由牛頓第二定律得
Tsinβ=mω2Lsinβ,
所以T=mLω2
可知T﹣ω2圖線的斜率變大,所以C項(xiàng)正確,D錯(cuò)誤.
故選:C.
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題,首先需要了解勻速圓周運(yùn)動(dòng)(勻速圓周運(yùn)動(dòng)線速度的大小恒定,角速度、周期和頻率都是恒定不變的,向心加速度和向心力的大小也都是恒定不變的,是速度大小不變而速度方向時(shí)刻在變的變速曲線運(yùn)動(dòng)),還要掌握向心力(向心力總是指向圓心,產(chǎn)生向心加速度,向心力只改變線速度的方向,不改變速度的大;向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受力情況時(shí),千萬不可在物體受力之外再添加一個(gè)向心力)的相關(guān)知識(shí)才是答題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一傾斜的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定對(duì)稱軸以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng),盤面上離轉(zhuǎn)軸距離r=0.1m處有一質(zhì)量為0.1kg的小物體恰好能與圓盤始終保持相對(duì)靜止.物體與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力),盤面與水平面的夾角為37°(g=10m/s2 , sin37°=0.6),求:
(1)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω的大小;
(2)小物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)受到的摩擦力.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】LED燈可將電能高效轉(zhuǎn)化為光能,在日常生活中得到普遍應(yīng)用。某LED燈的額定功率為10W,它以額定功率工作1min消耗的電能為

A. 10JB. 60JC. 600JD. 6000J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上,沿半徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量均為m的兩個(gè)物體AB,它們分居圓心兩側(cè),與圓心距離分別為RA=r,RB=2r,與盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ相同,當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動(dòng)時(shí)(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力),下列說法正確的是(  )

A. 此時(shí)繩子張力為3μmg

B. 此時(shí)圓盤的角速度為

C. 此時(shí)A所受摩擦力方向沿半徑指向圓外

D. 此時(shí)燒斷細(xì)線,A仍相對(duì)盤靜止,B將做離心運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直水平面,圓錐筒固定,有質(zhì)量相同的小球A和B沿著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)各自做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,A的運(yùn)動(dòng)半徑較大,則( )

A.A球?qū)ν脖诘膲毫Ρ卮笥贐球?qū)ν脖诘膲毫?/span>
B.A球的角速度必等于B球的角速度
C.A球的線速度必小于B球的線速度
D.A球的運(yùn)動(dòng)周期必大于B球的運(yùn)動(dòng)周期

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量相等的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B 在拉力作用下從同一地點(diǎn)沿同一直線豎直向上運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示,下列說法正確的是

A. t2 時(shí)刻兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一位置

B. 0--t2時(shí)間內(nèi)兩質(zhì)點(diǎn)的平均速度相等

C. 0--t2時(shí)間內(nèi)A質(zhì)點(diǎn)處于超重狀態(tài)

D. t1--t2時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)B的機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一質(zhì)量為2 kg的物體受水平拉力F作用,在粗糙水平面上做加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的at圖象如圖所示,t0時(shí)其速度大小為2 m/s.滑動(dòng)摩擦力大小恒為2 N,則( )

A. t6 s的時(shí)刻,物體的速度為18 m/s

B. 06 s時(shí)間內(nèi),合力對(duì)物體做的功為400 J

C. 06 s時(shí)間內(nèi),拉力對(duì)物體的沖量為36 N·s

D. t6 s的時(shí)刻,拉力F的功率為200 W

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】傳感器是一種采集信息的重要器件,如圖所示是一種測定壓力的電容式傳感器.當(dāng)待測壓力F作用于可動(dòng)膜片電極上時(shí),以下說法中正確的是( )

A.若F向上壓膜片電極,電路中有從a到b的電流

B.若F向上壓膜片電極,電路中有從b到a的電流

C.若F向上壓膜片電極,電路中不會(huì)出現(xiàn)電流

D.若電流表有示數(shù),則說明壓力F發(fā)生變化

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有a、b、cd四顆地球衛(wèi)星,a還未發(fā)射,在赤道表面上隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng),b是近地軌道衛(wèi)星,c是地球同步衛(wèi)星,d是高空探測衛(wèi)星,它們均做勻速圓周運(yùn)動(dòng),各衛(wèi)星排列位置如圖所示,則( )

A.a的向心加速度等于重力加速度g
B.在相同時(shí)間內(nèi)b轉(zhuǎn)過的弧長最長
C.c在4小時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是
D.d的運(yùn)動(dòng)周期有可能是20小時(shí)

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