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如图所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔的水平桌面上.小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆).现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出),两次金属块Q都保持在桌面上静止.则后一种情况与原来相比较,下面的判断中正确的是(  )
A.Q受到桌面的支持力变大
B.Q受到桌面的静摩擦力变大
C.小球P运动的角速度变大
D.小球P运动的周期变大

A、金属块Q保持在桌面上静止,对于金属块和小球研究,竖直方向没有加速度,根据平衡条件得知,Q受到桌面的支持力等于两个物体的总重力,保持不变.故A错误.
B、C、D设细线与竖直方向的夹角为θ,细线的拉力大小为T,细线的长度为L.P球做匀速圆周运动时,由重力和细线的拉力的合力提供向心力,如图,则有T=
mg
cosθ

mgtanθ=mω2Lsinθ,得角速度ω=
g
Lcosθ
,周期T=
ω
=2π
Lcosθ
g
使小球改到一个更高一些的水平面上作匀速圆周运动时,θ增大,cosθ减小,则得到细线拉力T增大,角速度增大,周期T减小.对Q球,由平衡条件得知,f=Tsinθ=mgtanθ,知Q受到桌面的静摩擦力变大.故B、C正确,D错误.
故选:BC.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,质量为m=1kg的小球用线长l=1m的细线拴住,细绳上端固定在O点,当小球从图示M点释放后摆到悬点O的正下方N点时,细线恰好被拉断,此后小球刚好能无碰撞地从置于地面上倾角为45°的斜面滑下,已知斜面高度h=0.4m,斜面左端离O点正下方的P点水平距离S=0.4m,不计空气阻力,求:
(1)N点距离地面的高度H;
(2)细绳能承受的最大拉力.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

质点做匀速圆周运动,半径为r,向心加速度大小为a,则(  )
A.质点的线速度为:v=
a
r
B.t秒内质点通过的路程为:s=
ar
t
C.t秒内质点转过的角度为:θ=t
a
r
D.质点运动的周期为:T=2π
r
a

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量为m的小球用一细绳系着在竖直平面内恰能做圆周运动,小球运动到最低点时速率是它在最高点时速率的
5
倍,则小球运动到最低点和最高点时,绳子对小球的拉力之差为(  )
A.2mgB.4mgC.6mgD.5mg

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

绳系着装有水的小桶(可当做质点),在竖直平面内做圆周运动,水的质量m=0.5kg,绳长L=60cm,已知重力加速度g=10m/s2.求:
(1)水桶运动到最高点时水不流出的最小速率多大?
(2)如果运动到最高点时的速率V=3m/s2,水对桶底的压力多大?
(3)如果运动到最低点时的速率V=3m/s2,水对桶底的压力多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图一绳系一球在光滑的桌面上做匀速圆周运动.小球质量m=1kg,绳长为L=0.1m,当角速度为ω=20rad/s,绳恰好断开,则:
(1)绳子的最大拉力为多大?
(2)绳断开后,小球在桌面上的运动速度?
(3)若桌子高为5m,小球离开桌子后运动的时间及落地点离下落边缘的水平距离?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

内壁光滑的环形细圆管,位于竖直平面内,环的半径为R(比细管的半径大得多).在细圆管中有两个直径略小于细圆管管径的小球(可视为质点)A和B,质量分别为m1和m2,它们沿环形圆管(在竖直平面内)顺时针方向运动,经过最低点时的速度都是v0;设A球通过最低点时B球恰好通过最高点,此时两球作用于环形圆管的合力为零,那么m1、m2、R和v0应满足的关系式是______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

质量为m=3000kg的汽车在水平公路上行驶,轮胎与路面间的最大静摩擦力为15000N,汽车经过半径为r=80m的弯路时,试问:
(1)如果汽车以速度v=36km/h沿弯路行驶,汽车的向心力为多大?是由什么力提供的?
(2)为保证汽车不发生侧滑,车速的最大值是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在匀速圆周运动中,下列关于向心加速度的说法正确的是
A.向心加速度的方向始终指向圆心,因此其方向保持不变
B.向心加速度的方向始终指向圆心,其大小保持不变
C.向心加速度时刻在变化,因此匀速圆周运动是加速度变化的运动
D.向心加速度所描述的是角速度变化的快慢

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