10．用一根細線一端系一可視為質(zhì)點的小球，另一端固定在一光滑圓錐頂上，如右圖所示，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變化的圖象是下圖中的（　�。�
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≠0，故A錯誤；
ω增大時，T增大，N減小，當N=0時，角速度為ω0．
當ω＜ω0時，由牛頓第二定律得：
Tsinθ-Ncosθ=mω2Lsinθ，
Tcosθ+Nsinθ=mg，
解得：T=mω2Lsin2θ+mgcosθ；
當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，此時圖象的反向延長線經(jīng)過原點．
可知T-ω2圖線的斜率變大，故B正確，CD錯誤．
故選：B．

點評 本題很好的考查了學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．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．關(guān)于第一宇宙速度，下面說法正確的是（　�。�
A．它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度
B．它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星最大的運行速度
C．它大于第二宇宙速度
D．它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運行時在近地點的速度

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．一質(zhì)點位于x=-2m處，t=0時刻沿x軸正方向做直線運動，其運動的v-t圖象如圖所示．下列說法正確是（　�。�
A．在t=4s時，質(zhì)點在x=3m處
B．在第3s內(nèi)和第4s內(nèi)，質(zhì)點加速度的方向相反
C．前2s內(nèi)和前4s內(nèi)，質(zhì)點的平均速度相同
D．前2s內(nèi)和前4s內(nèi)，外力對質(zhì)點做的功相同

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

18．同步衛(wèi)星A距地面高度為h，近地衛(wèi)星B距地面高度忽略不計，地球半徑為R，地面上赤道處物體C相對于地面靜止．則A、B、C三者角速度、向心加速度和線速度的比例關(guān)系為ωA：ωB：ωC=$\sqrt{{R}^{3}}$：$\sqrt{（R+h）^{3}}$：$\sqrt{{R}^{3}}$，，aA：aB：aC=R2（R+h）：（R+h）3：R3，vA：vB：vC=$\sqrt{R}$（R+h）：$\sqrt{（R+h）^{3}}$：$\sqrt{{R}^{3}}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

5．物體A和B疊放在光滑水平面上mA=1kg，mB=2kg，B上作用一個3N的水平拉力后，A和B一起前進了4m，如圖所示．在這個過程中B對A做的功等于4J．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．如圖所示為某學校一套校內(nèi)備用供電系統(tǒng)，由一臺內(nèi)阻為1Ω的發(fā)電機向全校22個教室（每個教室有“220V，40W“的白熾燈6盞）供電．如果輸電線的總電阻R是4Ω，升壓變壓器和降壓變壓器（都認為是理想變壓器）的匝數(shù)比分別是1：4和4：1，那么：發(fā)電機的輸出功率應(yīng)是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．圖中a、b為豎直向上的電場線上的兩點，一帶電質(zhì)點在a點由靜止釋放，沿電場線向上運動，到b點恰好速度為零．下列說法中錯誤的是（　　）
A．帶電質(zhì)點在a、b兩點所受的電場力都是豎直向上的
B．a點的電勢比b點的電勢高
C．帶電質(zhì)點在a點的電勢能比在b點的電勢能小
D．a點的電場強度比b點的電場強度大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．在演示豎直平面內(nèi)圓周運動時，某同學站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有一個質(zhì)量為m=0.2kg的小球，小球可以看成質(zhì)點，甩動手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運動．當球某次運動到最低點時，繩突然斷開，球飛行水平距離d=1.2m后落地，如圖所示．已知握繩的手離地面高度為h=1.2m，手與球之間的繩長l=0.4m，重力加速度g=10m/s2．忽略手的運動半徑和空氣阻力．求：
（1）繩斷時球的速度大小v1；
（2）球落地時的速度大小v2；
（3）繩斷開前的瞬間拉力為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．如圖所示，質(zhì)量為m=2kg的物體靜止在水平面上，在外力F=15N作用下開始運動，已知F與水平方向夾角為37°，物體位移為2m時，具有21.8J的動能．求：（取g=10m/s2）
（1）此過程中，物體克服摩擦力所做的功；（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（2）物體與水平面間的動摩擦因數(shù)．

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