4.如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量不同的小球用長(zhǎng)度不等的細(xì)線拴在同一點(diǎn),并在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則它們的(  )
A.角速度大小相等B.線速度的大小相等
C.外圈運(yùn)動(dòng)的小球周期大D.向心加速度的大小相等

分析 小球靠重力和拉力的合力提供向心力,結(jié)合牛頓第二定律和幾何關(guān)系求出角速度的表達(dá)式,得出角速度大小相等,根據(jù)線速度、周期、向心加速度與角速度的關(guān)系比較線速度大小、周期大小、向心加速度大小.

解答 解:A、小球圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由重力和繩拉力的合力提供,繩與豎直方向的夾角為θ,對(duì)小球,根據(jù)牛頓第二定律得,
mgtanθ=mrω2
因?yàn)樾∏蛟谕黄矫鎯?nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),則由題意知,小球圓周運(yùn)動(dòng)半徑r=htanθ,其中h為運(yùn)動(dòng)平面到懸點(diǎn)的距離.
解得$ω=\sqrt{\frac{g}{h}}$,因?yàn)閔相同,則角速度大小相等,故A正確.
B、根據(jù)v=rω知,兩球的角速度相等,轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑不等,則線速度大小不等,故B錯(cuò)誤.
C、根據(jù)T=$\frac{2π}{ω}$知,角速度相等,周期相等,故C錯(cuò)誤.
D、根據(jù)a=rω2知,轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑不等,角速度相等,則向心加速度大小不等,故D錯(cuò)誤.
故選:A.

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要對(duì)球受力分析,找向心力來(lái)源,求角速度;同時(shí)要靈活應(yīng)用角速度與線速度、周期、向心加速度之間的關(guān)系公式.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

18.晾曬同樣的衣物.晾衣繩越是繃緊,越容易斷裂,能較好地解釋這一現(xiàn)象的是( 。
A.懸掛點(diǎn)在兩邊繩子的拉力作用下平衡
B.繃緊的晾衣繩無(wú)法受力
C.晾衣繩繃緊時(shí)受到的合力更大
D.合力相等時(shí).分力間夾角越大分力越大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

15.如圖所示,物塊的質(zhì)量為m,它與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.起初,用手按住物塊,物塊的速度為零,彈簧的伸長(zhǎng)量為x.然后放手,當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),物塊的速度為v.則此過(guò)程中彈力所做的功為( 。
A.$\frac{1}{2}$mv2+μmgxB.$\frac{1}{2}$mv2-μmgxC.μmgx-$\frac{1}{2}$mv2D.以上選項(xiàng)均不對(duì)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

12.如圖所示,在xOy平面內(nèi),將質(zhì)量為m的小物體(可看成質(zhì)點(diǎn))以一定速度從A點(diǎn)斜向上拋出,B和C是粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn),如圖所示,其中l(wèi)0為常數(shù),忽略空氣阻力,求:
(1)小物體從A到C過(guò)程中重力對(duì)它做的功;
(2)小物體從A到C過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間;
(3)小物體經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速率.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

19.兩個(gè)等高的水平圓盤通過(guò)皮帶傳動(dòng)(皮帶不打滑),各自繞中心軸O1、O2勻速轉(zhuǎn)動(dòng),俯視圖如圖所示,圓盤半徑分別為R=0.60m,r=0.40m.一小物體放置于大圓盤的盤面上,與圓心O1的距離為x=0.45m,與圓盤的動(dòng)摩擦因數(shù)μa=0.25.設(shè)最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等,重力加速度g取9.8m/s2.要使物體相對(duì)圓盤O1靜止,圓盤O2的角速度最大是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

9.如圖所示,粗糙水平圓盤上,可視為質(zhì)點(diǎn)的木塊A、B疊放在一起,放在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起繞固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),A的質(zhì)量為m,B的質(zhì)量為2m.已知A、B到轉(zhuǎn)動(dòng)軸的距離為r=1m,A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,B與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3,(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取g=10m/s2),則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.B需要的向心力是A的3倍
B.盤對(duì)B的摩擦力是B對(duì)A的摩擦力的3倍
C.如木塊A、B與轉(zhuǎn)臺(tái)始終保持相對(duì)靜止,轉(zhuǎn)臺(tái)角速度ω的最大值為$\sqrt{3}$rad/s
D.隨著角速度的不斷增大,A先滑動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

16.質(zhì)量m=5x103kg的汽車以P=6x104W的額定功率沿平直公路行駛,某時(shí)刻汽車的速度為v0=10m/s,加速度為0.7m/s2,再經(jīng)72s達(dá)到最大速度,設(shè)汽車受恒定阻力恒定,求:
(1)汽車的最大速度vm
(2)汽車在這72s內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程s.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

13.一質(zhì)量為m的小球在F=2mg的豎直向上的恒力作用下,以某一速度從豎直平面的半圓軌道的左端進(jìn)入半徑為R的半圓軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng),恰好能經(jīng)過(guò)軌道的最低點(diǎn),重力加速度為g,關(guān)于小球在最低點(diǎn)的說(shuō)法正確的是(  )
A.速度等于0B.速度等于$\sqrt{Rg}$
C.小球?qū)壍缐毫Φ扔趍gD.小球?qū)壍缐毫Φ扔?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

14.兩塊厚度相同的木塊A和B,緊靠著放在光滑的水平面上,其質(zhì)量分別為mA=0.4kg,mB=0.3kg,它們的下底面光滑,上表面粗糙;另有一質(zhì)量mC=0.1kg的滑塊C(可視為質(zhì)點(diǎn)),以vc=20m/s的速度恰好水平地滑到A的上表面,如圖所示,由于摩擦,滑塊最后停在木塊B上,B和C的共同速度為3.0m/s,求:
(1)木塊A的最終速度VA;
(2)滑塊C離開A時(shí)的速度VC′

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