13.勁度系數(shù)不同的兩根輕質(zhì)彈簧a和b,先在彈簧a的一端連接一小球,另一端固定在O點(diǎn),讓小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),圓心為豎直線OO′上的P點(diǎn),如圖所示.然后用彈簧b替換彈簧a,小球不變,固定點(diǎn)O不變,仍讓小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),圓心為Q(圖中未畫出),兩次做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相同,a、b均在彈性限度內(nèi),則(  )
A.Q在P上方B.Q在P下方
C.Q與P重合D.Q點(diǎn)位置與a、b的勁度系數(shù)有關(guān)

分析 對(duì)小球受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求出角速度的表達(dá)式,根據(jù)題目條件兩次做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相同,分析可得懸點(diǎn)到圓心的豎直高度不變.

解答 解:設(shè)彈力與豎直方向夾角為θ,彈力為T,小球受力如圖示,
豎直方向受力平衡:Tcosθ=mg
水平方向合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律:Tsinθ=mω2r
又:r=Lsinθ
聯(lián)立解得:ω=$\sqrt{\frac{g}{Lcosθ}}$,由題意知,兩次做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相同,所以Lcosθ為定值,又Lcosθ剛好等于懸點(diǎn)到圓心的豎直高度,所以前后兩次的圓心應(yīng)該重合,故C正確,ABD錯(cuò)誤.
故選:C.

點(diǎn)評(píng) 本題是圓錐擺問題,分析受力,作好力圖是基礎(chǔ),同時(shí)要掌握向心加速度的不同的表達(dá)式形式.抓住題干條件:兩次做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相同.

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:多選題

3.物體做阻尼運(yùn)動(dòng)過程中,它的(  )
A.周期越來越小B.振幅越來越小C.機(jī)械能越來越小D.頻率越來越小

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4.如圖所示,B物體在拉力F的作用下向左運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過程中,A、B之間有相互作用的摩擦力,則這對(duì)摩擦力做功的情況,下列說法中正確的是( 。
A.A、B都克服摩擦力做功
B.摩擦力對(duì)A做正功
C.摩擦力對(duì)B做負(fù)功
D.這對(duì)相互作用的摩擦力做功總和始終為零

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示為某時(shí)刻LC振蕩電路所處的狀態(tài),則該時(shí)刻( 。
A.電容器正在充電B.電容器正在放電
C.磁場(chǎng)能正在向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化D.電場(chǎng)能正在向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,電源內(nèi)阻較大,當(dāng)開關(guān)閉合、滑動(dòng)變阻器滑片位于某位置時(shí),水平放置的平行板電容器間一帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),燈泡L也能正常發(fā)光,現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器滑片由該位置向a端滑動(dòng),則(  )
A.燈泡將變暗,電源效率將減小
B.液滴帶正電,將向下做加速運(yùn)動(dòng)
C.電源的路端電壓增大,輸出功率也增大
D.滑片滑動(dòng)瞬間,帶電液滴電勢(shì)能將減小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.A、B兩顆衛(wèi)星均圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌道半徑分別為1:4,則A、B 兩顆衛(wèi)星的線速度之比為(  )
A.1:8B.8:1C.1:2D.2:1

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.下列有關(guān)力和運(yùn)動(dòng)的說法正確的是( 。
A.做直線運(yùn)動(dòng)的物體一定受外力作用
B.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體一定受外力作用
C.做直線運(yùn)動(dòng)的物體所受的力一定為恒力
D.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受的力一定為變力

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.為紀(jì)念愛因斯坦對(duì)物理學(xué)的巨大貢獻(xiàn),聯(lián)合國(guó)將2005年定為“國(guó)際物理年”.對(duì)于愛因斯坦提出的質(zhì)能萬能方程E=mC2,下列說法中不正確的是( 。
A.E=mc2表明物體具有的能量與其質(zhì)量成正比
B.根據(jù)△E=△mc2可以計(jì)算核反應(yīng)中釋放的核能
C.E=mc2中的E表示發(fā)生核反應(yīng)過程中釋放的核能,m是參與核反應(yīng)的核子的總質(zhì)量
D.一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)氘核時(shí)釋放能量,表明此過程出現(xiàn)了質(zhì)量虧損

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.傳送帶在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中都有廣泛的應(yīng)用,例如在港口用傳送帶運(yùn)輸貨物,在機(jī)場(chǎng)上用傳送帶將地面上的行李傳送到飛機(jī)上等,如圖所示,一質(zhì)量為m,電阻為R,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形單匝閉合金屬線框隨水平絕緣傳送帶以恒定速度v0向右運(yùn)動(dòng),通過一固定的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于傳送帶平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域.已知磁場(chǎng)邊界MN、PQ與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向垂直,MN與PQ間的距離為d(L<d),線框與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.金屬框穿過磁場(chǎng)的過程中將與傳送帶產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng),且右側(cè)邊經(jīng)過邊界PQ時(shí)又恰好與傳送帶的速度相同,設(shè)傳送帶足夠長(zhǎng),且金屬框始終保持右側(cè)邊平行于磁場(chǎng)邊界.求:
(1)線框的右側(cè)邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受安培力的大。
(2)線框在進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中運(yùn)動(dòng)加速度的最大值以及速度的最小值;
(3)線框在穿過磁場(chǎng)區(qū)域的過程中產(chǎn)生的焦耳熱.

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