15.如圖所示,手持一根長(zhǎng)為l的輕繩的一端在水平桌面上做半徑為r、角速度為ω的勻速圓周運(yùn)動(dòng),繩始終保持與該圓周相切,繩的另一端系質(zhì)量為m的木塊,木塊也在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力( 。
A.木塊受3個(gè)力作用B.木塊的加速度大小等于lω2
C.繩的拉力大小等于$m{ω^2}\sqrt{{l^2}+{r^2}}$D.繩的拉力大小等于$\frac{m{ω}^{2}({l}^{2}+{r}^{2})}{l}$

分析 小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),沿半徑方向的合力提供向心力,結(jié)合向心加速度公式求出木塊的加速度大小,根據(jù)徑向的合力提供向心力,運(yùn)用牛頓第二定律求出求出繩子的拉力大。

解答 解:A、木塊受重力、支持力、拉力和摩擦力四個(gè)力作用,故A錯(cuò)誤.
B、木塊做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R=$\sqrt{{l}^{2}+{r}^{2}}$,則木塊的加速度a=Rω2=$\sqrt{{l}^{2}+{r}^{2}}{ω}^{2}$,故B錯(cuò)誤.
C、根據(jù)徑向的合力提供向心力得,Tcosφ=mRω2,cosφ=$\frac{l}{R}$,解得T=$\frac{m{R}^{2}{ω}^{2}}{l}$=$\frac{m{ω}^{2}({l}^{2}+{r}^{2})}{l}$,故C錯(cuò)誤,D正確.
故選:D.

點(diǎn)評(píng) 對(duì)物塊受力分析是解決本題的關(guān)鍵,知道物體做圓周運(yùn)動(dòng)徑向的合力提供向心力,切線的合力產(chǎn)生切線加速度,若為勻速圓周運(yùn)動(dòng),則切線的合力為零.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.甲、乙兩位同學(xué)同時(shí)從茅盾中學(xué)校門口出發(fā),甲同學(xué)往東從籃球場(chǎng)走,乙同學(xué)往北經(jīng)教學(xué)樓和食堂走,路徑如圖所示,結(jié)果兩人同時(shí)到達(dá)寢室大門,描述兩個(gè)人運(yùn)動(dòng)情況的物理量具有不同的(  )
A.位移B.平均速度C.路程D.時(shí)間間隔

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

6.如圖所示為某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)裝置,該裝置為水平放置的木板上固定有一張白紙,一橡皮筋的一端固定在白紙上的O點(diǎn),另一端A拴兩個(gè)細(xì)繩套.
(1)下面為實(shí)驗(yàn)的一些操作步驟:
A.比較F′和F大小、方向是否近似相同;
B.過(guò)P點(diǎn)用統(tǒng)一標(biāo)度作出F、F1、F2的圖示;
C.用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)鉤住細(xì)繩套,拉A至某點(diǎn)P,在紙上標(biāo)出P點(diǎn),記下拉力F的方向和大小
D.用平行四邊形定則作出F1、F2的合力F
E.用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)互成角度分別拉住兩個(gè)細(xì)繩套,拉A至同樣的位置P,在紙上記下兩個(gè)力F1、F2的方向和大。
這些實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序?yàn)镃EBDA.
(2)對(duì)于該實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是D
A.兩細(xì)繩套必須等長(zhǎng)
B.若將細(xì)繩也換成橡皮筋,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響
C.記錄彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向時(shí)應(yīng)用鉛筆沿細(xì)繩畫直線
D.實(shí)驗(yàn)中,把橡皮筋的另一端拉到P點(diǎn)時(shí),兩彈簧測(cè)力計(jì)之問(wèn)的夾角不能太小
(3)假如在上述實(shí)驗(yàn)步驟E中使其中一彈簧測(cè)力計(jì)拉力Fl的大小不變,逐漸增加F1與合力之間的夾角,且保證兩彈簧測(cè)力計(jì)之間的夾角小于90°.為了使橡皮筋仍然伸長(zhǎng)到P點(diǎn).對(duì)另一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F2的大小和方向與原來(lái)相比,下面說(shuō)法中正確的是B
A.F2一直變大,與合力方向的夾角一直增大
B.F2一直變大,與合力方向的夾角先變大后變小
C.F2一直變小,與合力方向的夾角一直減小
D.F2先減小后增大,與合力方向的夾角先減小后增大.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

3.如圖一條不可伸長(zhǎng)的輕繩長(zhǎng)為L(zhǎng),一端用手握住,另一端系一質(zhì)量為m的小滑塊,現(xiàn)使手握的一端在水平桌面身上做半徑為R,角速度為ω的勻速圓周運(yùn)動(dòng),且使繩始終與半徑為R的圓相切,小滑塊也將在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),若人手對(duì)繩子拉力做功的功率為P,則下列說(shuō)法正確的是(  )
A.小滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的摩擦力的方向指向圓心
B.小滑塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小為ωL
C.小滑塊在水平面上受到輕繩的拉力為$\frac{P}{Rω}$
D.小滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的摩擦力的大小為$\frac{P}{ω\sqrt{{R}^{2}+{L}^{2}}}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

10.如圖為在同一條直線上運(yùn)動(dòng)的甲、乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的v-t圖象,由圖可知( 。
A.甲、乙的初速度均為0
B.甲、乙的運(yùn)動(dòng)方向相同
C.乙的加速度是甲的加速度的4倍
D.在t=1.5s時(shí),甲的速度比乙的速度大0.5m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

20.真空中一平行板電容器兩極板間距為d、極板面積為S,電容為C=$\frac{?s}{4kπd}$.對(duì)此電容器充電后斷開電源.當(dāng)增加兩板間距時(shí),電容器極板間( 。
A.電場(chǎng)強(qiáng)度不變,電勢(shì)差變大B.電場(chǎng)強(qiáng)度不變,電勢(shì)差不變
C.電場(chǎng)強(qiáng)度減小,電勢(shì)差不變D.電場(chǎng)強(qiáng)度較小,電勢(shì)差減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

7.下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.運(yùn)動(dòng)越快的汽車不容易停下來(lái),是因?yàn)槠囘\(yùn)動(dòng)得越快,慣性越大
B.伽利略的理想實(shí)驗(yàn)是憑空想象出來(lái)的,是脫離實(shí)際的理論假設(shè)
C.作用力與反作用力一定是同種性質(zhì)的力
D.馬拉著車向前加速時(shí),馬對(duì)車的拉力大于車對(duì)馬的拉力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

4.“水流星”是一種常見(jiàn)的雜技項(xiàng)目,該運(yùn)動(dòng)可以簡(jiǎn)化為輕繩一端系著小球在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)模型.已知繩長(zhǎng)為l,重力加速度為g,則( 。
A.當(dāng)v0<$\sqrt{gl}$時(shí),細(xì)繩始終處于繃緊狀態(tài)
B.當(dāng)v0>$\sqrt{gl}$時(shí),小球一定能通過(guò)最高點(diǎn)P
C.小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)P時(shí),處于失重狀態(tài)
D.小球初速度v0越大,則在P、Q兩點(diǎn)繩對(duì)小球的拉力差越大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

5.如圖所示,不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩長(zhǎng)為L(zhǎng),一端固定在0點(diǎn),另一端拴接一質(zhì)量為m的小球.將小球拉至與0等高,細(xì)繩處于伸直狀態(tài)的位置后由靜止釋放,在小球由靜止釋放到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過(guò)程中,小球所受阻力做的功為W,重力加速度為g,則小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)( 。
A.向心加速度度$a=\frac{2(mgl+w)}{ml}$B.向心加速度$a=\frac{2(mgl-w)}{ml}$
C.繩的拉力$F=\frac{3mgl+2w}{l}$D.繩的拉力$F=\frac{2(mgl+w)}{l}$

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同步練習(xí)冊(cè)答案