3．某同學(xué)做了一個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)，如圖所示，將一金屬球通過一輕質(zhì)彈簧懸掛于O點(diǎn)，并用一水平方向的細(xì)繩拉住，然后將水平細(xì)繩剪斷，經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，水平細(xì)繩剪斷后金屬球在第一次向左擺動(dòng)以及回?cái)[過程的一段運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示．根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡以及相關(guān)的物理知識，該同學(xué)得出以下幾個(gè)結(jié)論，其中正確的是（　　）
A．水平細(xì)繩剪斷瞬間金屬球的加速度方向一定水平向左
B．金屬球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)O正下方時(shí)所受合力方向豎直向上
C．金屬球速度最大的位置應(yīng)該在懸點(diǎn)O正下方的左側(cè)
D．金屬球運(yùn)動(dòng)到最左端時(shí)速度為零，而加速度不為零

分析 （1）細(xì)繩未剪斷前根據(jù)三力平衡的特點(diǎn)可確定金屬球的重力與彈簧彈力合力的方向，當(dāng)細(xì)繩剪斷的瞬間彈簧的彈力未發(fā)生變化，即此時(shí)物體所受合力的方向與細(xì)繩未剪斷前重力與彈力合力的方向一致，以此對A選項(xiàng)做出判斷
（2）當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)O的正下方時(shí)根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件和速度與合力的方向確定B、C是否正確

解答 解：A、細(xì)繩未剪斷前，設(shè)小球的重力為G、彈簧的彈力為F、細(xì)繩的拉力為T，由于金屬球處于平衡狀態(tài)，則根據(jù)三力平衡可知G與F的合力與T等大反向，即G與F合力的方向水平向左．
     細(xì)繩被剪斷的瞬間細(xì)繩的拉力突然消失，而彈簧彈力的大小和方向均不發(fā)生變化即仍為F，所以此時(shí)小球所受重力G與彈簧彈力F合力的方向仍水平向左，根據(jù)牛頓第二定律中力與加速度的同向性可知在細(xì)繩被剪斷的瞬間小球加速度的方向水平向左，故A正確．
B、當(dāng)金屬球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)O正下方時(shí)，如圖甲所示，根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件結(jié)合受力分析可知，此時(shí)物體所受合力方向?yàn)樨Q直向下，如圖所示；故B錯(cuò)誤．

C、如圖甲所示，當(dāng)金屬球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方時(shí)，小球所受合力與小球的速度呈銳角，在此以后的一段時(shí)間內(nèi)小球的速度將增大，故C正確
D、金屬球運(yùn)動(dòng)到最左端時(shí)水平方向的速度為零，而不是合速度為零，故D錯(cuò)誤
故選：AC

點(diǎn)評 本題考察了牛頓第二定律的瞬時(shí)性、細(xì)繩和彈簧彈力的特點(diǎn)、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件、曲線運(yùn)動(dòng)中速度與合力的關(guān)系，涉及面較廣，難度較大；

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．如圖所示，在a點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q（q為絕對值）的帶電粒子，粒子到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，設(shè)ab所在的電場線豎直向下，a、b間的高度差為h，則（　　）
A．帶電粒子帶正電B．a、b兩點(diǎn)間的電勢差Uab=$\frac{mgh}{q}$
C．b點(diǎn)場強(qiáng)大于a點(diǎn)場強(qiáng)D．空中電場可能是負(fù)的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．如果不進(jìn)行軌道維持，航天器的軌道高度就會逐漸降低，則航天器在較低軌道做圓周運(yùn)動(dòng)與在較高軌道做圓周運(yùn)動(dòng)比較（　�。�
A．航天器的周期縮短B．航天器的角速度減小
C．航天器的線速度減小D．航天器的向心加速度減小

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．科學(xué)家預(yù)測在銀河系里可能有一個(gè)“與地球相近似”的行星．這個(gè)行星存在孕育生命的可能性，若質(zhì)量可視為均勻分布的球形“與地球相近似”的行星的密度為ρ，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T0，萬有引力常量為G，則（　�。�
A．該“與地球相近似”的行星的同步衛(wèi)星的運(yùn)行速率為$\frac{2πR}{{T}_{0}}$
B．該“與地球相近似”的行星的同步衛(wèi)星的軌道半徑為$\frac{ρG{T}_{0}^{2}}{3π}$
C．該“與地球相近似”的行星表面重力加速度在兩極的大小為$\frac{4}{3}$GρRπ
D．該“與地球相近似”的行星的衛(wèi)星在星球表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)的速率為2πR$\sqrt{\frac{ρG}{3π}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

18．如圖所示，光滑水平面上有一平板車，車上固定一豎直直桿，桿的最高點(diǎn)O通過一長為L的輕繩拴接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，小球的質(zhì)量與小車質(zhì)量相等，懸點(diǎn)距離地面的高度為3L，輕繩水平時(shí)，小球與小車速度均為零．釋放小球，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，輕繩斷開，重力加速度為g．（小球在運(yùn)動(dòng)過程中與豎直直桿和小車不相撞）求：
（1）輕繩斷開的瞬間，小球的速度大��；
（2）小球從釋放到落地的過程中，小車向右移動(dòng)的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．一個(gè)質(zhì)量為m1的人造地球衛(wèi)星在高空做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為r，某時(shí)刻和一個(gè)質(zhì)量為m2的太空碎片發(fā)生迎頭正碰，碰后二者結(jié)合成一個(gè)整體，速度大小變?yōu)樾l(wèi)星原來速度的$\frac{1}{n}$，并開始沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)為碰撞時(shí)的點(diǎn)．若碰后衛(wèi)星的內(nèi)部裝置仍能有效運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)衛(wèi)星與碎片的整體再次通過遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)通過極短時(shí)間的遙控噴氣可使整體仍在衛(wèi)星碰前的軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，繞行方向與碰前相同．已知地球的半徑為R，地球表面的重力加度大小為g，則下列說法正確的是（　�。�
A．衛(wèi)星與碎片碰撞前的線速度大小為$\frac{{gR}^{2}}{r}$
B．衛(wèi)星與碎片碰撞前運(yùn)行的周期大小為$\frac{2πr}{R}\sqrt{\frac{r}{g}}$
C．噴氣裝置對衛(wèi)星和碎片整體所做的功為$\frac{（n-1）（{m}_{1}+{m}_{2}）{gR}^{2}}{nr}$
D．噴氣裝置對衛(wèi)星和碎片整體所做的功為$\frac{（{n}^{2}-1）（{m}_{1}+{m}_{2}）{gR}^{2}}{{2n}^{2}r}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．2016年12月17日是我國發(fā)射“悟空”探測衛(wèi)星二周年紀(jì)念日，一年來的觀測使人類對暗物質(zhì)的研究又進(jìn)了一步．宇宙空間中兩顆質(zhì)量相等的星球繞其連線中心轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，理論計(jì)算的周期與實(shí)際觀測周期不符，且$\frac{{T}_{理論}}{{T}_{觀測}}$=k（k＞1）；因此，科學(xué)家認(rèn)為，在兩星球之間存在暗物質(zhì)．假設(shè)以兩星球球心連線為直徑的球體空間中均勻分布著暗物質(zhì)，兩星球的質(zhì)量均為m；那么，暗物質(zhì)質(zhì)量為（　�。�
A．$\frac{{k}^{2}-1}{4}$mB．$\frac{{k}^{2}-2}{8}$mC．（k2-1）mD．（2k2-1）m

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．某個(gè)質(zhì)量為m的物體在從靜止開始下落的過程中，除了重力之外還受到水平方向的大小、方向都不變的力F=$\sqrt{3}$mg的作用．
（1）這個(gè)物體在沿什么樣的軌跡運(yùn)動(dòng)？求它在時(shí)刻t的速度大�。�   
（2）建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系，寫出這個(gè)坐標(biāo)系中代表物體運(yùn)動(dòng)軌跡的x、y之間的關(guān)系式．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．關(guān)于發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)下列說法正確的是（　�。�
A．電動(dòng)機(jī)既可以把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能也可以把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
B．發(fā)電機(jī)能把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
C．電動(dòng)機(jī)能把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能
D．發(fā)電機(jī)能把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能

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