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精英家教网如图所示,在竖直的转动轴上,a、b两点间距为40cm,细线ac长50cm,bc长30cm,在c点系一质量为m的小球,在转动轴带着小球转动过程中,下列说法正确的是(  )
A、转速小时,ac受拉力,bc松弛B、bc刚好拉直时ac中拉力为1.25mgC、bc拉直后转速增大,ac拉力不变D、bc拉直后转速增大,ac拉力增大
分析:球随着杆一起做圆周运动,先假设绳BC没有力的作用,来判断球的运动状态,根据球的运动的状态来分析绳BC是否被拉直,在进一步分析绳子的拉力的大小.
解答:解:A、若不转时,ac为重垂线;当转速由零逐渐增加时,ac与竖直方向的夹角逐渐增加,故A正确;
精英家教网B、bc刚好拉直时,bc绳子的拉力为零,此时球受重力和ac绳子的拉力,合力指向圆心,如图:
Tac=
5
4
mg=1.25mg
,故B正确;
C、bc拉直后转速增大,小球受重力,bc绳子的拉力,ac绳子的拉力,将ac绳子拉力沿着水平和竖直方向正交分解,由于竖直方向平衡,有:Taccos37°=mg,故ac绳子拉力不变,故C正确;
D、bc拉直后转速增大,小球受重力,bc绳子的拉力,ac绳子的拉力,将ac绳子拉力沿着水平和竖直方向正交分解,由于竖直方向平衡,有:Taccos37°=mg,故ac绳子拉力不变,故D错误;
故选:ABC.
点评:本题中首先要判断绳子BC是否被拉直,即绳子BC是否有拉力的存在;其次要对小球受力分析,然后运用合成法或者正交分解法列式求解.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在竖直向下,场强为E的匀强电场中,长为l的绝缘轻杆可绕固定轴O在竖直面内无摩擦转动,两个小球A、B固定于杆的两端,A、B的质量分别为m1和m2(m1<m2),A带负电,电量为q1,B带正电,电量为q2.杆从静止开始由水平位置转到竖直位置,求:
(1)在此过程中电场力所做的功为多少?
(2)在竖直位置处两球的总动能为多少?
若将轻杆弯折成如图所示的“Γ”形,两边互相垂直、长度均为
12
,两端各固定一个金属小球A、B,在竖直向下,场强为E的匀强电场中,可绕过O点的水平轴在竖直平面内无摩擦转动.已知A球质量m1=m,电量为+q,B球质量m2=7m/2,B球也带负电,电量为-q.现将“Γ”形杆从OB位于水平位置由静止释放,求:
(3)OB杆能转过的最大角度为127°,则该电场强度的大小为多少?
(4)当两球的速度达到最大时,OB杆转过的角度为多大?

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科目:高中物理 来源:黄冈新内参·高考(专题)模拟测试卷·物理 题型:021

如图所示,在竖直的转轴上,a、b两点的间距40cm,细线ac长50cm,bc长30cm,在c点系一质量为m的小球,在转轴带着小球转动过程中,下列说法正确是:

[  ]

A.转速小时ac受拉力,bc松驰

B.bc刚拉直时ac中拉力为1.25mg

C.bc拉直后转速增大,ac拉力不变

D.bc拉直后转速度增大,ac拉力增大

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在竖直向下,场强为E的匀强电场中,长为l的绝缘轻杆可绕固定轴O在竖直面内无摩擦转动,两个小球A、B固定于杆的两端,A、B的质量分别为m1m2m1m2),A带负电,电量为q1,B带正电,电量为q2。杆从静止开始由水平位置转到竖直位置,求:

1.在此过程中电场力所做的功为多少?

2.在竖直位置处两球的总动能为多少?

若将轻杆弯折成如图所示的“Γ”形,两边互相垂直、长度均为l/2 ,两端各固定一个金属小球A、B,在竖直向下,场强为E的匀强电场中,可绕过O点的水平轴在竖直平面内无摩擦转动。已知A球质量m1m,电量为+q,B球质量m2=7m/2,B球也带负电,电量为-q。现将“Γ”形杆从OB位于水平位置由静止释放,求:

3.OB杆能转过的最大角度为127°,则该电场强度的大小为多少?

4.当两球的速度达到最大时,OB杆转过的角度为多大?

 

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科目:高中物理 来源:2011年度浙江省普陀区高三第一学期质量调研物理卷 题型:计算题

如图所示,在竖直向下,场强为E的匀强电场中,长为l的绝缘轻杆可绕固定轴O在竖直面内无摩擦转动,两个小球A、B固定于杆的两端,A、B的质量分别为m1m2m1m2),A带负电,电量为q1,B带正电,电量为q2。杆从静止开始由水平位置转到竖直位置,求:

【小题1】在此过程中电场力所做的功为多少?
【小题2】在竖直位置处两球的总动能为多少?
若将轻杆弯折成如图所示的“Γ”形,两边互相垂直、长度均为l/2 ,两端各固定一个金属小球A、B,在竖直向下,场强为E的匀强电场中,可绕过O点的水平轴在竖直平面内无摩擦转动。已知A球质量m1m,电量为+q,B球质量m2=7m/2,B球也带负电,电量为-q。现将“Γ”形杆从OB位于水平位置由静止释放,求:
【小题3】OB杆能转过的最大角度为127°,则该电场强度的大小为多少?
【小题4】当两球的速度达到最大时,OB杆转过的角度为多大?

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科目:高中物理 来源:2011年度浙江省普陀区高三第一学期质量调研物理卷 题型:计算题

如图所示,在竖直向下,场强为E的匀强电场中,长为l的绝缘轻杆可绕固定轴O在竖直面内无摩擦转动,两个小球A、B固定于杆的两端,A、B的质量分别为m1m2m1m2),A带负电,电量为q1,B带正电,电量为q2。杆从静止开始由水平位置转到竖直位置,求:

1.在此过程中电场力所做的功为多少?

2.在竖直位置处两球的总动能为多少?

若将轻杆弯折成如图所示的“Γ”形,两边互相垂直、长度均为l/2 ,两端各固定一个金属小球A、B,在竖直向下,场强为E的匀强电场中,可绕过O点的水平轴在竖直平面内无摩擦转动。已知A球质量m1m,电量为+q,B球质量m2=7m/2,B球也带负电,电量为-q。现将“Γ”形杆从OB位于水平位置由静止释放,求:

3.OB杆能转过的最大角度为127°,则该电场强度的大小为多少?

4.当两球的速度达到最大时,OB杆转过的角度为多大?

 

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