在光滑水平桌面中央固定一邊長(zhǎng)為0.3m的小正三棱柱abc俯視如圖。長(zhǎng)度為L(zhǎng)=1m的細(xì)線,一端固定在a點(diǎn),另一端拴住一個(gè)質(zhì)量為m=0.5kg、不計(jì)大小的小球。初始時(shí)刻,把細(xì)線拉直在ca的延長(zhǎng)線上,并給小球以v0=2m/s且垂直于細(xì)線方向的水平速度,由于光滑棱柱的存在,細(xì)線逐漸纏繞在棱柱上(不計(jì)細(xì)線與三棱柱碰撞過程中的能量損失)。已知細(xì)線所能承受的最大張力為7N,則下列說法中正確的是:
A.細(xì)線斷裂之前,小球角速度的大小保持不變
B.細(xì)線斷裂之前,小球的速度逐漸減小
C.細(xì)線斷裂之前,小球運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為0.7π(s)
D.細(xì)線斷裂之前,小球運(yùn)動(dòng)的位移大小為0.9(m)
CD

試題分析:A、B細(xì)線斷裂之前,繩子拉力與速度垂直,不做功,不改變小球的速度大小,故小球的速度大小保持不變,由圓周運(yùn)動(dòng)的速度與角速度的關(guān)系式v=r,隨r減小,小球角速度增大,故A、B錯(cuò)誤;繩子剛斷裂時(shí),拉力大小為7N,由F=m,解得此時(shí)的半徑為r=m,由于小球每轉(zhuǎn)120°半徑減小0.3m,則知小球剛好轉(zhuǎn)過一周,細(xì)線斷裂,則小球運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t=,其中r1=1m,r2=0.7m,r3=0.4m,v0=2m/s,解得t=0.7π(s),故C正確;小球每轉(zhuǎn)120°半徑減小0.3m,細(xì)線斷裂之前,小球運(yùn)動(dòng)的位移大小為0.9m,故D正確.故選CD
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)兩平行金屬導(dǎo)軌水平放置,一質(zhì)量為m=0.2kg的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌靜止放在緊貼電阻R處,,其它電阻不計(jì)。導(dǎo)軌間距為d=0.8m,矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小B=0.25T。MN=PQ=x=0.85m,金屬棒與兩導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)都為0.4,電阻R與邊界MP的距離s=0.36m。在外力作用下讓ab棒由靜止開始勻加速運(yùn)動(dòng)并穿過磁場(chǎng)向右,加速度a=2m/s2 ,g取10m/s2

(1)求穿過磁場(chǎng)過程中平均電流的大小。
(2)計(jì)算自金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)開始計(jì)時(shí),在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi),外力F隨時(shí)間t變化關(guān)系。
(3)讓磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加,用導(dǎo)線將a、b端接到一量程合適的電流表上,讓ab棒重新由R處向右加速,在金屬棒到達(dá)MP之前,電流表會(huì)有示數(shù)嗎?簡(jiǎn)述理由。已知電流表與導(dǎo)軌在同一個(gè)平面內(nèi)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,自由下落的小球下落一段時(shí)間后,與彈簧接觸,從它接觸彈簧開始,到彈簧壓縮到最短的過程中,則(    )
A.小球立即做減速運(yùn)動(dòng)
B.小球一直做加速運(yùn)動(dòng)且加速度不變
C.小球所受的彈簧彈力等于重力時(shí),小球速度最大
D.當(dāng)彈簧處于最大壓縮量時(shí),小球的加速度方向向上

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,有一質(zhì)量為M=2kg的平板小車靜止在光滑的水平地面上,現(xiàn)有質(zhì)量均為m=1kg的小物塊A和B(均可視為質(zhì)點(diǎn)),由車上P處分別以初速度v1=2m/s向左和v2=4m/s向右運(yùn)動(dòng),最終A、B兩物塊恰好停在小車兩端沒有脫離小車。已知兩物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ=0.1,取g=10m/s2。求:

(1)小車的長(zhǎng)度L;
(2)A在小車上滑動(dòng)的過程中產(chǎn)生的熱量;
(3)從A、B開始運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí),經(jīng)5s小車離原位置的距離。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在質(zhì)量為的電動(dòng)機(jī)上,裝有質(zhì)量為的偏心輪,偏心輪的重心距轉(zhuǎn)軸的距離為.當(dāng)偏心輪重心在轉(zhuǎn)軸正上方時(shí),電動(dòng)機(jī)對(duì)地面的壓力剛好為零.求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,豎直放置的半徑R=0.4m的半圓形光滑軌道BCD跟水平直軌道AB相切于B點(diǎn),D點(diǎn)為半圓形軌道的最高點(diǎn)。可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊m=0.5kg,靜止在水平軌道上A點(diǎn),物塊與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,AB兩點(diǎn)間的距離為l=2m,F(xiàn)給物塊m施以水平向右恒力F作用s="1m" 后撤除恒力,物塊滑上圓軌道D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力大小等于物塊重力。(g取10m/s2

(1)求物塊m到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小
(2)求物塊落到軌道上距B點(diǎn)的距離x
(3)求恒力F的大小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,光滑曲面的下端有一水平傳送帶,傳送帶正以4 m/s的速度運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向如圖所示.一個(gè)質(zhì)量為2 kg的物體(物體可以視為質(zhì)點(diǎn)),從h="1.8" m高處由靜止沿曲面下滑,物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,若傳送帶足夠長(zhǎng),取g="10" m/s²。試求:

(1)物體由靜止開始下滑到A處的速度?
(2)物體從A處向左運(yùn)動(dòng)的最大位移?
(3)物體從A處向左運(yùn)動(dòng)到最大位移處的過程中,物體與傳送帶組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱為多少?
(4)物體隨傳送帶向右運(yùn)動(dòng),最后沿斜面上滑的最大高度h′為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

將一彈性繩(質(zhì)量不計(jì))一端固定在某一高處O點(diǎn),另一端系在一個(gè)物體上,現(xiàn)將物體從O點(diǎn)處由靜止釋放,測(cè)出物體在不同時(shí)刻的速度V和該物體到O點(diǎn)的距離s,得到該物體的v-s圖像如圖所示。已知物體質(zhì)量為5kg,彈性繩的自然長(zhǎng)度為12m,(彈性繩的伸長(zhǎng)在彈性限度內(nèi),遵循胡克定律,不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取10m/s2),則可知(   )
A.物體下落過程中彈性繩的最大拉力大小約為50N
B.物體下落過程中最大加速度大小約為20m/s2
C.當(dāng)彈性繩上的拉力為100N時(shí)物體的速度大小約為18m/s
D.物體下落過程中彈性繩彈性勢(shì)能最大值約為3600J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在光滑圓錐形容器中,固定了一根光滑的豎直細(xì)桿,細(xì)桿與圓錐的中軸線重合,細(xì)桿上穿有小環(huán)(小環(huán)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng),但不能上下移動(dòng)),小環(huán)上連接一輕繩,與一質(zhì)量為的光滑小球相連,讓小球在圓錐內(nèi)做水平面上的勻速圓周運(yùn)動(dòng),并與圓錐內(nèi)壁接觸.如圖所示,圖①中小環(huán)與小球在同一水平面上,圖②中輕繩與豎直軸成角.設(shè)圖①和圖②中輕繩對(duì)小球的拉力分別為,圓錐內(nèi)壁對(duì)小球的支持力分別為,則下列說法中正確的是( 。 
A.一定為零,一定為零
B.可以為零,可以不為零
C.一定為零,可以為零
D.可以為零,可以不為零

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