3．某同學(xué)做了一個力學(xué)實驗，如圖所示，將一金屬球通過一輕質(zhì)彈簧懸掛于O點，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以及回擺過程的一段運動軌跡如圖中虛線所示．根據(jù)運動軌跡以及相關(guān)的物理知識，該同學(xué)得出以下幾個結(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．金屬球運動到懸點O正下方時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O正下方的左側(cè)
D．金屬球運動到最左端時速度為零，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選項做出判斷
（2）當(dāng)小球運動到懸點O的正下方時根據(jù)物體做曲線運動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)金屬球運動到懸點O正下方時，如圖甲所示，根據(jù)物體做曲線運動的條件結(jié)合受力分析可知，此時物體所受合力方向為豎直向下，如圖所示；故B錯誤．

C、如圖甲所示，當(dāng)金屬球運動到O點正下方時，小球所受合力與小球的速度呈銳角，在此以后的一段時間內(nèi)小球的速度將增大，故C正確
D、金屬球運動到最左端時水平方向的速度為零，而不是合速度為零，故D錯誤
故選：AC

點評 本題考察了牛頓第二定律的瞬時性、細(xì)繩和彈簧彈力的特點、物體做曲線運動的條件、曲線運動中速度與合力的關(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點由靜止釋放一個質(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點時速度恰好為零，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兩點間的電勢差Uab=$\frac{mgh}{q}$
C．b點場強大于a點場強D．空中電場可能是負(fù)的點電荷產(chǎn)生的

查看答案和解析>>

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動與在較高軌道做圓周運動比較（　�。�
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

查看答案和解析>>

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“與地球相近似”的行星．這個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動的速率為2πR$\sqrt{\frac{ρG}{3π}}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

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O通過一長為L的輕繩拴接一個可視為質(zhì)點的小球，小球的質(zhì)量與小車質(zhì)量相等，懸點距離地面的高度為3L，輕繩水平時，小球與小車速度均為零．釋放小球，當(dāng)小球運動到最低點時，輕繩斷開，重力加速度為g．（小球在運動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，小車向右移動的距離．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．一個質(zhì)量為m1的人造地球衛(wèi)星在高空做勻速圓周運動，軌道半徑為r，某時刻和一個質(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動，軌道的遠(yuǎn)地點為碰撞時的點．若碰后衛(wèi)星的內(nèi)部裝置仍能有效運轉(zhuǎn)，當(dāng)衛(wèi)星與碎片的整體再次通過遠(yuǎn)地點時通過極短時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動，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$\frac{（{n}^{2}-1）（{m}_{1}+{m}_{2}）{gR}^{2}}{{2n}^{2}r}$

查看答案和解析>>

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)動時，理論計算的周期與實際觀測周期不符，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

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．某個質(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）這個物體在沿什么樣的軌跡運動？求它在時刻t的速度大�。�   
（2）建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系，寫出這個坐標(biāo)系中代表物體運動軌跡的x、y之間的關(guān)系式．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

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

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案