5.如圖所示,一質(zhì)量為m=1kg的質(zhì)點(diǎn),系在一伸直的輕繩一端,繩的另一端固定在粗糙水平面上,繩長為r=0.5m.給質(zhì)點(diǎn)一垂直輕繩、大小為4m/s的初速度,質(zhì)點(diǎn)將在該該水平面上以繩長為半徑做圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)一周后,其速率變?yōu)?m/s,則繩的拉力T與轉(zhuǎn)過的角度θ的圖象和質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速率v與時(shí)間t的圖象,正確的是( 。
A.B.C.D.

分析 1、質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),則小方塊受到繩子的拉力提供向心力;
2、利用“化曲為直”的思想,小方塊在運(yùn)動(dòng)一周過程中,可以看做質(zhì)點(diǎn)做加速度為a=μg的勻減速直線運(yùn)動(dòng),
則v2=2ax=2μgx,又因?yàn)閤=rθ,求得F的表達(dá)式,判定拉力的大小隨質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過的角度均勻減小;

解答 解:A、質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)繩子的拉力提供向心力,繩子的拉力提供向心力故繩的拉力T=m$\frac{{v}^{2}}{r}$
利用“化曲為直”的思想,質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)一周過程中,可以看做質(zhì)點(diǎn)做加速度為a=μg的勻減速直線運(yùn)動(dòng),則有:
v2-${v}_{0}^{2}$=2ax=-2μgx,
又因?yàn)閤=rθ,
所以T=$\frac{{mv}_{0}^{2}}{r}$-2μmgmgθ,即繩拉力的大小隨小方塊轉(zhuǎn)過的角度均勻減小,故A錯(cuò)誤,B正確;
C、利用“化曲為直”的思想,質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)一周過程中,可以看做質(zhì)點(diǎn)做加速度為a=μg的勻減速直線運(yùn)動(dòng),
v=v0-at,
根據(jù)動(dòng)能定理得:
-μmgmg•2πr=$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$,
解得:μ=$\frac{6}{πg(shù)}$.
所以t=$\frac{π}{3}$,v=2m/s,故C正確,D錯(cuò)誤;
故選:BC.

點(diǎn)評(píng) 本題要掌握“化曲為直”的思想,小方塊在運(yùn)動(dòng)一周過程中,可以看做小方塊做加速度為a=μg的勻減速直線運(yùn)動(dòng),這一點(diǎn)是解題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.汽車從A點(diǎn)由靜止開始沿直線ACB做勻變速直線運(yùn)動(dòng),第4s末到達(dá)C點(diǎn)并關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)勻減速前進(jìn),再經(jīng)6s到達(dá)B點(diǎn)停止.已知AB長為20m,則下列說法正確的是(  )
A.通過C點(diǎn)時(shí)速度大小為3m/s
B.BC段位移為12m
C.第5s末的速度大小為2m/s
D.汽車在AC段平均速度大于CB段平均速度

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.為了測(cè)定一滑塊與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù),某同學(xué)設(shè)置了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置:水平桌面左端固定一個(gè)豎直的光滑圓弧軌道,圓弧軌道底端與水平桌面相切C點(diǎn),桌面CD長L=1m,高h(yuǎn)2=0.5m,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①將小球從圓弧上靜止釋放,通過水平桌面后從D點(diǎn)飛出做平拋運(yùn)動(dòng),最后落到水平地面上,設(shè)小滑塊從D點(diǎn)飛落到的水平地面上的水平距離為x(假設(shè)小滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)),
②改變小滑塊在圓弧軌道面的高度,然后多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟①.試分析下列問題:

(1)試寫出小滑塊經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)的速度vD與x的關(guān)系表達(dá)式vD=$\sqrt{10}$x
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)最后作出了如圖乙所示的圖象,根據(jù)該圖象求得小滑體與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

13.汽車以10m/s的初速度在平直公路上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)4s速度達(dá)到20m/s.則汽車的加速度大小為2.5m/s2;這段時(shí)間內(nèi)經(jīng)過的位移大小為60m.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.將桿的一端用繩子懸掛在天花板上,一端放在地面上,在圖中的甲、乙、丙三種情況下,則(  )
A.圖甲中,地面對(duì)桿的作用力的方向豎直向上
B.圖乙中,地面受到桿的摩擦力方向向右
C.圖丙中,地面對(duì)桿的作用力的方向一定沿桿
D.圖丙中,桿受到地面的摩擦力方向向右

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),下列物理量中恒定不變的是( 。
A.線速度B.加速度C.動(dòng)能D.頻率

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.在如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路中,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R0的滑動(dòng)觸頭向左端滑動(dòng)時(shí)( 。
A.L1變暗,L2變亮,L3變亮B.L1變暗,L2變暗,L3變亮
C.L1變暗,L2變暗,L3變暗D.L1變亮,L2變亮,L3變暗

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.斷開含變壓器、電動(dòng)機(jī)等設(shè)備的電路的開關(guān)時(shí),開關(guān)中的金屬片之間會(huì)產(chǎn)生電火花,電火花會(huì)燒蝕接觸點(diǎn),甚至引起人身傷害.關(guān)于電火花產(chǎn)生的原因,以下說法正確的是( 。
A.斷開時(shí)金屬片之間摩擦起電
B.斷開時(shí)設(shè)備中的線圈產(chǎn)生很大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
C.由于設(shè)備正常工作時(shí)的電壓很大引起的
D.D由于設(shè)備正常工作時(shí)的電流很大引起的

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示,導(dǎo)體棒ab兩個(gè)端點(diǎn)分別接在兩個(gè)豎直放置、電阻不計(jì)、半徑相等的金屬圓環(huán)上,圓環(huán)通過電刷與導(dǎo)線c、d相接.c、d兩個(gè)端點(diǎn)接在匝數(shù)比n1:n2=10:1的變壓器原線圈兩端,變壓器副線圈接一個(gè)滑動(dòng)變阻器,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向豎直向下,導(dǎo)體棒ab長為L(電阻不計(jì)),繞與ab平行的水平軸(也是兩圓環(huán)的中心軸)OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng).如果變阻器的阻值為R 時(shí),通過電流表的讀數(shù)為 I,則( 。
A.變阻器上消耗的功率為P=10 I2R
B.變壓器原線圈兩端的電壓U1=10 IR
C.取ab在環(huán)的最低端時(shí)t=0,則棒ab中感應(yīng)電流的表達(dá)式是i=$\sqrt{2}$Isinωt
D.ab沿環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中受到的最大安培力F=$\sqrt{2}$BIL

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