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19．用一根細線一端系一小球（可視為質(zhì)點），另一端固定在一光滑圓錐體頂部，如圖所示．設(shè)小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運動的角速度為ω，線的張力為T，則T隨ω2變化的圖象是（　　）
A．B．C．D．

分析 分析小球的受力，判斷小球隨圓錐作圓周運動時的向心力的大小，進而分析T隨ω2變化的關(guān)系，但是要注意的是，當(dāng)角速度超過某一個值的時候，小球會飄起來，離開圓錐，從而它的受力也會發(fā)生變化，T與ω2的關(guān)系也就變了．

解答 解：設(shè)繩長為L，錐面與豎直方向夾角為θ，當(dāng)ω=0時，小球靜止，受重力mg、支持力N和繩的拉力T而平衡，T=mgcosθ≠0，所以A項、B項都不正確；
ω增大時，T增大，N減小，當(dāng)N=0時，角速度為ω0．
當(dāng)ω＜ω0時，由牛頓第二定律得，
Tsinθ-Ncosθ=mω2Lsinθ，
Tcosθ+Nsinθ=mg，
解得T=mω2Lsin2θ+mgcosθ；
當(dāng)ω＞ω0時，小球離開錐子，繩與豎直方向夾角變大，設(shè)為β，由牛頓第二定律得
Tsinβ=mω2Lsinβ，
所以T=mLω2，
可知T-ω2圖線的斜率變大，所以C項正確，D錯誤．
故選：C．

點評 本題很好的考查了學(xué)生對物體運動過程的分析，在轉(zhuǎn)的慢和快的時候，物體的受力會變化，物理量之間的關(guān)系也就會變化．

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

9．如圖，真空中存在豎直向上的勻強電場和水平方向的勻強磁場，質(zhì)量為m、電荷量為q的物體以速率v在場內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動，設(shè)t=0時物體在軌道最低點且重力勢能和電勢能均為零，則下列判斷正確的是（　�。�
A．物體一定帶正電且逆時針運動
B．物體運動過程中，機械能守恒且恒為12mv2
C．物體運動過程中，重力勢能隨時間變化關(guān)系為mgR（1-cosvRt）
D．物體運動過程中，電勢能隨時間變化關(guān)系為mgR（cosvRt-1）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖所示是A、B兩個相同的圓柱形氣缸，放置在同-水平面內(nèi)，氣缸壁及活塞導(dǎo)熱良好，氣缸內(nèi)均封閉有一定質(zhì)量的氣體．當(dāng)二者均在溫度為27℃的環(huán)境中，兩活塞靜止不動時的高度差為h．則當(dāng)二者均處于溫度為127℃的環(huán)境中，兩活塞靜止不動時的高度差為多少？（設(shè)活塞與氣缸壁之間摩擦不計，活塞質(zhì)量不計，27℃和127℃兩個環(huán)境下的壓強相同）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖所示的圓形線圈共n匝，電阻為R，過線圈中心O垂直于線圈平面的直線上有A、B兩點，A、B兩點的距離為L，A、B關(guān)于O點對稱．一條形磁鐵開始放在A點，中心與O點重合，軸線與A、B所在直線重合，此時線圈中的磁通量為φ1，將條形磁鐵以速度v勻速向右移動，軸線始終與直線重合，磁鐵中心到O點時線圈中的磁通量為φ2，下列說法正確的是（　�。�
A．磁鐵在A點時，通過一匝線圈的磁通量為\frac{{φ}_{1}}{n}
B．磁鐵從A到O的過程中，線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢為\frac{2πv（{φ}_{1}-{φ}_{2}）}{L}
C．磁鐵從A到B的過程中，線圈中磁通量的變化量為2φ1
D．磁鐵從A到B的過程中，通過線圈某一截面的電量不為零

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

14．如圖所示，正方形abcd區(qū)域內(nèi)分布著垂直紙面向里的勻強磁場，O點是cd邊的中點．一個帶正電的粒子僅在磁場力的作用下，從O點沿紙面以垂直于cd邊的速度射入磁場，經(jīng)過時間t0剛好從c點射出磁場．現(xiàn)讓該粒子從O點沿紙面以與Od成30°角的方向，分別以大小不同的速率射入磁場，則關(guān)于該粒子在磁場中運動的時間t和離開正方形區(qū)域位置，分析正確的是（　�。�
A．若t=\frac{5}{3}t0，則它一定從dc邊射出磁場
B．若t=\frac{5}{4}t0，則它一定從cb邊射出磁場
C．若t=t0，則它一定從ba邊射出磁場
D．若t=\frac{2}{3}t0，則它一定從da邊射出磁場

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．如圖所示，水平放置的輕彈簧左端固定，小物塊P（可視為質(zhì)點）置于水平桌面上的A點，并與彈簧右端接觸，此時彈簧處于原長．現(xiàn)用水平向左的推力將P緩慢地推至B點，此時彈簧的彈性勢能為Ep=28J．撤去推力后，P沿桌面滑到一個上表面與桌面等高且靜止在光滑水平地面上的長木板Q上，已知P、Q的質(zhì)量均為m=2kg，A、B間的距離L1=4m，A距桌子邊緣C的距離L2=2m，P與桌面及P與Q間的動摩擦因數(shù)都為μ=0.1，g取10m/s2，求
（1）P剛滑到Q上時的速度大�。�
（2）當(dāng)Q的長度為3m時，試通過計算說明P是否會滑離Q．若不會滑離，則求出P、Q的共同速度大��；若會滑離，則求出當(dāng)P滑離Q時，P和Q的速度各為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．三束單色光a、b、c沿圖示方向射向圓形玻璃磚，經(jīng)兩次折射后變成復(fù)色光d，以下說法正確的是（　�。�
A．在真空中，a光傳播速度比b、c大
B．b光的頻率比c光小
C．a光的光子能量最小
D．在玻璃磚中，a光傳播速度比b、c小
E．若以a、b、c三種單色光分別用相同的裝置做“用雙縫干涉測定單色光的波長”的實驗，則a光觀察到的條紋間距最大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示，質(zhì)量為m的劈A和質(zhì)量為m的物體B靜止在光滑水平面上，物體B左端固定輕質(zhì)彈簧，一質(zhì)量為m的小球C從距離水平面高度h處從劈光滑的弧面滑下，求運動過程中彈簧的最大彈性勢能？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖，在光滑絕緣的傾角為30°的斜面內(nèi)有平行斜面的水平勻強磁場，長為l的輕繩一端固定在O點另一端系一帶電小球，使小球恰能在斜面內(nèi)做圓周運動．已知其所受電場力等于重力的一半，小球質(zhì)量為m，重力加速度為g．則（　�。�
A．小球的最小速率為\sqrt{gl}B．小球的最小速率為\sqrt{\frac{gl}{2}}
C．繩中最大拉力為5.5mgD．繩中最大拉力為3\sqrt{2}mg

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