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【题目】如图所示,转台上固定有一长为5L的水平光滑细杆,两个中心有孔的小球AB从细杆穿过并用原长为L的轻弹簧连接起来,小球AB的质量分别为4m2m。竖直转轴处于转台及细杆的中心轴线上,当转台绕转轴匀速转动时(  )

A.小球AB受到的向心力之比为21

B.当轻弹簧长度变为1.5L时,小球A做圆周运动的半径为1.0L

C.如果角速度逐渐增大,小球A先接触转台边沿

D.当轻弹簧长度变为3L时,转台转动的角速度为ω,则弹簧的劲度系数为2.0

【答案】D

【解析】

A.两个小球在水平面内做匀速圆周运动的过程中,二者需要的向心力都是弹簧的弹力提供的。根据弹簧弹力的特点可知,二者需要的向心力一定是相等,故A错误;

B.二者一起做匀速圆周运动,所以它们的角速度是相等的。根据向心力的公式可得

联立解得

B错误;

C.只要是二者一起做匀速圆周运动,则B到转轴的距离始终大于A到转轴的距离,所以增大角速度,小球B先接触转台边沿,故C错误;

D.当轻弹簧长度变为3L时,则

联立解得弹簧的劲度系数

D正确。

故选D

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】2020623日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射了被称作北斗三号系统收官卫星的第55颗卫星,至此,北斗三号全球卫星导航系统提前半年完成星座部署。假设地球的某个同步卫星公转方向与地球的公转方向一致,且地球轨道与卫星轨道在同一平面内。如图,某时刻地球(X)、太阳(Y)和该卫星(Z)第一次在同一直线上,经过时间t,三者第三次在同一直线上(相对位置的顺序不变)。已知同步卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T,地球与太阳间的距离为r,引力常量为G,则太阳的质量为(  )

A.B.

C.D.

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【题目】如图所示,两个可视为质点的、相同的木块AB放在转盘上,两者用长为L的细绳连接,木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍,A放在距离转轴L处,整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动,开始时,绳恰好伸直但无弹力,现让该装置从静止开始转动,使角速度缓慢增大,以下说法正确的是(  )

A.时,AB相对于转盘会滑动

B.时,绳子一定有弹力

C.范围内增大时,B所受摩擦力变大

D.范围内增大时,AB所受摩擦力一直变大

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【题目】如图所示,匀强电场沿水平方向,其中有三点ABC构成一个直角三角形,AB与电场线平行,且AB=4cm,AC连线和场强方向成37°角。已知电量为q=-2.0×10-8C的电荷在A点时受到的电场力大小F=8.0×10-6N,方向水平向左,求:

(1)匀强电场的场强?

(2)AB两点间的电势差UAB

(3)把上述电荷从A移到C电场力所做的功?(sin37o=0.6,cos37o=0.8

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【题目】某同学在做“探究加速度与力的关系”和“探究加速度与质量的关系”实验时,误把两个实验的数据混在同一表格中,并将数据按加速度大小排列。导致做数据分析时,在建立坐标后就无法进行下去。请你帮他按要求继续完成实验。

序号

0.29

0.14

0.29

0.19

0.24

0.29

0.29

0.29

0.34

0.87

0.36

0.61

0.36

0.36

0.41

0.36

0.31

0.36

0.33

0.39

0.48

0.53

0.67

0.71

0.81

0.94

0.94

(1)“探究加速度与力的关系”应选________(填序号)数据进行分析;

(2)在坐标纸上描出所有符合要求的点,绘出图线_________

(3)根据描绘的图线,得出实验结论:________________________________

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【题目】一物体静止在水平地面上,在竖直向上拉力作用下开始向上运动,如图甲,在物体向上运动过程中,其机械能与位移的关系图象如图乙,已知曲线上点的切线斜率最大,不计空气阻力,则(  )

A.处物体所受拉力最小

B.过程中,物体的动能先增大后减小

C.过程中,物体的加速度先减小后增大

D.过程中,拉力对物体做的功等于克服物体重力做的功

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【题目】质量为m的小球由轻绳ab分别系于一轻质细杆的A点和B点,如图所示,绳a与水平方向成θ角,绳b在水平方向且长为l,当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是(  )

A.a绳的张力不可能为零

B.a绳的张力随角速度的增大而增大

C.当角速度b绳将出现弹力

D.b绳突然被剪断,则a绳的弹力可能发生变化

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【题目】如图所示,两条粗糙平行金属导轨固定,所在平面与水平面夹角为θ。三根完全相同的金属棒abcdgh(质量均为m、电阻均为R、长度与导轨间距相同,均为L)垂直导轨放置。用绝缘轻杆efabcd连接成“工”字型框架(以下简称“工”型架),导轨上的“工”型架与gh刚好不下滑。金属棒与导轨始终接触良好,导轨足够长,电阻不计,空间存在垂直导轨平面斜向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出)。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g

(1)若将“工”型架固定不动,用外力作用于gh,使其沿斜面向下以速度v匀速运动,求ab两端的电压U

(2)若将“工”型架固定不动,给gh沿斜面向下的初速度v0,求gh沿斜面下滑的最大位移;

(3)若“工”型架不固定,给gh沿斜面向下初速度v0的同时静止释放“工”型架,最终“工”型架与gh的运动状态将达到稳定,求在整个过程中电流通过gh产生的焦耳热。

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【题目】如图所示,两条竖直长虚线所夹的区域被线段MN分为上、下两部分,上部分的电场方向竖直向上,下部分的电场方向竖直向下,两电场均为匀强电场且电场强度大小相同。挡板PQ垂直MN放置,挡板的中点置于N点。在挡板的右侧区域存在垂直纸面向外的匀强磁场。在左侧虚线上紧靠M的上方取点A,一比荷=5×105C/kg的带正电粒子,从A点以v0=2×103m/s的速度沿平行MN方向射入电场,该粒子恰好从P点离开电场,经过磁场的作用后恰好从Q点回到电场。已知MNPQ的长度均为L=0.5m,不考虑重力对带电粒子的影响,不考虑相对论效应。

(1)求电场强度E的大小;

(2)求磁感应强度B的大小;

(3)在左侧虚线上M点的下方取一点C,且CM=0.5m,带负电的粒子从C点沿平行MN方向射入电场,该带负电粒子与上述带正电粒子除电性相反外其他都相同。若两带电粒子经过磁场后同时分别运动到Q点和P点,求两带电粒子在AC两点射入电场的时间差。

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