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1.如图所示,轻绳的上端系于天花板上的O点,下端系有一只小球.将小球拉离平衡位置一个角度后无初速释放.当绳摆到竖直位置时,与钉在O点正下方P点的钉子相碰.在绳与钉子相碰瞬间前后,以下说法正确的是(  )
A.小球的线速度大小不变B.小球的角速度大小不变
C.小球的向心加速度大小不变D.小球所受拉力的大小变化

分析 绳摆到竖直位置时,与钉在O点正下方P的钉子相碰后,小球圆周运动的半径减小,速度大小不变,根据角速度与线速度的关系v=ωr,分析角速度的变化.由向心加速度公式an=$\frac{{v}^{2}}{r}$ 得出向心加速度的变化.

解答 解:A、细线与钉子碰撞的瞬间,小球的线速度大小不变,故A正确.
B、根据v=rω知,与钉子碰撞后,半径减小,则角速度增大,故B错误.
C、根据a=$\frac{{v}^{2}}{r}$知,半径减小,则向心加速度增大,故C错误.
D、根据牛顿第二定律得,F-mg=$m\frac{{v}^{2}}{r}$,半径减小,拉力增大,故D正确.
故选:AD.

点评 本题关键是确定线速度大小不变,当力与速度垂直时不做功,不改变速度的大小.对于角速度、向心加速度、拉力与线速度的关系要熟悉,是圆周运动中常用的知识.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

16.某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成(如图).在一次地震中,震源在地震仪下方,观察到两振子相差5s开始振动,则(  )
A.P先开始振动,震源距地震仪约36 km
B.P先开始振动,震源距地震仪约25 km
C.H先开始振动,震源距地震仪约36 km
D.H先开始振动,震源距地震仪约25 km

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

12.某处一单摆做简谐运动的振动方程为x=0.04cos3.14t(m),关于该单摆的叙述下列说法正确的是 (  )
A.该单摆的摆长约为1m
B.若该单摆被考察队携至珠穆朗玛峰的顶端,则其摆动变慢
C.在t=1.2s时摆球正沿正方向做加速运动,加速度正在减小
D.在0.25s时刻和1.25s时刻摆球沿相反方向经过同一位置
E.在0-4s内摆球通过的路程为0.32m,4s末的位移为零

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

9.下列说法中正确的是(  )
A.匀速圆周运动是加速度不变的匀加速运动
B.向心力是根据力的作用效果命名的
C.向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小
D.向心加速度是描述速度大小变化快慢的物理量

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

16.质量m=4kg的物块P和墙壁间夹了一伸长量x=3cm的弹簧,如图所示,已知物块与地面间的动摩擦因数μ=0.3,弹簧的劲度系数k=200N/m,g=10m/s2,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,现用F=8N的水平推力作用在物块P上,在物块P向右运动的过程中,下列说法正确的是(  )
A.刚加推力F时,物块P的瞬时加速度为0.5m/s2
B.物块P速度最大时,弹簧的伸长量为2cm
C.物块P速度最大时,弹簧的伸长量为1cm
D.物块P动能最大时,弹簧的伸长量为0.5cm

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

6.研究性学习小组的同学们用如图1甲所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r.实验室提供的器材如下:电压表,电阻箱(阻值范围0~999.9Ω);开关、导线若干.
①请根据图1甲所示的电路图,在图1乙中画出连线,将器材连接成实验电路.
②某同学开始做实验,先把变阻箱阻值调到最大,再接通开关,然后逐次改变电阻箱接入电路的阻值R,读取与R对应的电压表的示数U,并将相应的数据转化为坐标点描绘在U-U/R图中.请将图1丙、丁中电阻箱和电压表所示的数据转化为坐标点描绘在图2所示的坐标系中(用“+”表示),并画出U-U/R图线;

③根据图2中实验数据绘出的图线可以得出该电池组电动势的测量值E=2.93V,内电阻测量值r=1.30Ω.(保留3位有效数字)
④实验测量都存在误差,关于本实验的误差,下列说法中正确的是AC(选填选项前的字母).
A.由于读数所引起的误差属于偶然误差
B.利用图象法处理本实验数据可以减小系统误差
C.由于电压表内阻引起的误差属于系统误差
D.电压表的内阻越大,其引起的误差越大
⑤不同小组的同学分别用不同的电池组(均由同一规格的两节干电池串联而成)完成了上述的实验后,发现不同组的电池组的电动势基本相同,只是内电阻差异较大.同学们选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组进一步探究,对电池组的输出功率P随外电阻R变化的关系,以及电池组的输出功率P随路端电压U变化的关系进行了猜想,并分别画出了如图3所示的P-R和P-U图象.若已知甲电池组的内电阻较大,则下列各图中可能正确的是BC(选填选项的字母).

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

13.某物理课外兴趣小组设计了如图所示装置,AB段为一竖直圆管,BC为一半径为R=0.4m的半圆轨道,C端的下方有一质量为M=2kg的小车,车上有半径r=0.2m的半圆轨道,E为轨道最低点,左侧紧靠一固定障碍物,在直管的下方固定一锁定的处于压缩的轻质弹簧,弹簧上端放置一质量为m=1kg的小球(小球直径略小于圆管的直径,远远小于R、r).小球到B端的距离为h1=1.2m,C、D间竖直距离为h2=1m.某时刻,解除弹簧的锁定,小球恰好能通过BC的最高点P;从C端射出后恰好从D端沿切线进入半圆轨道DEF,并能从F端飞出.若各个接触面都光滑,重力加速度取g=10m/s2,则:
(1)弹簧被释放前具有的弹性势能EP大小是多少?
(2)小球从F点飞出后能上升的最大高度是多少?
(3)小球下落返回到E点时对轨道的压力大小是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

10.某装置如图所示,两根长度均为l的轻杆OA、OB与小球以及一小滑块通过铰链连接,杆OA的A端与固定在竖直光滑杆上的铰链相连.原长也为l的轻质弹簧一端固定在A点,另一端连接小滑块,弹簧与小滑块都套在该杆上,装置静止时,弹簧长为1.6l,重力加速度为g,以下说法正确的是(  )
A.轻杆OA对小球的作用力方向与竖直杆的夹角为53°
B.轻杆OB对小滑块的作用力方向沿OB杆向下,大小为$\frac{5mg}{8}$
C.轻杆OA与OB对小球的作用力大小之比是$\frac{4}{3}$
D.弹簧的劲度系数$\frac{5mg}{2l}$

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

6.如图,两个质量均为 m 的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴 OO′的距离为l,b与转轴的距离为2l.木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的 k 倍,重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕轴缓慢地加速转动,用ω 表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是(  )
A.a一定比b先开始滑动
B.a、b所受的摩擦力始终相等
C.ω=$\sqrt{\frac{kg}{2l}}$是b开始滑动的临界角速度
D.当ω=$\sqrt{\frac{2kg}{3l}}$时,a所受摩擦力的大小为$\frac{kmg}{3}$

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