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如图所示,OO′为竖直转动轴,MN为固定在OO′上的水平光滑细杆,有两个质量相同的金属小球A、B套在水平杆上,AC、BC为可承受的最大拉力相同的两根细绳,C端固定在转轴OO′上,当绳拉直时,A、B两球转动半径之比恒定为2:1,当转轴角速度逐渐增大时(  )
分析:对于小球,靠拉力在水平方向上的分力提供向心力,根据牛顿第二定律,分析绳子拉力的大小,从而确定哪根绳子先断.
解答:解:绳子与水平方向的夹角为θ,根据牛顿第二定律得,Fcosθ=mrω2.则F=
mrω2
cosθ
=mlω2
,(l表示绳长).
知AC绳的长度大于BC绳的长度,当角速度增大时,AC绳先达到最大拉力,所以AC绳先断.故A正确,B、C、D错误.
故选A.
点评:解决本题的关键搞清向心力的来源,运用牛顿第二定律进行求解.
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,OO′为竖直轴,MN为固定在OO′上的水平光滑杆,有两个质量相同的金属球A、B套在水平杆上,AC和BC为抗拉能力相同的两根细线,C端固定在转轴OO′上.A、B两球做圆周运动,当绳拉直AC、BC 两线未断之前α角为30度,β为45度.AC、BC的拉力比是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,OO′为竖直轴,MN为固定在OO′上的水平光滑杆,有两个质量相同的金属球A、B套在水平杆上,AC和BC为抗拉能力相同的两根细线,C端固定在转轴OO′上.当绳拉直时,A、B两球转动半径之比恒为2∶1,当转轴的角速度逐渐增大时(    )

??A.AC先断??B.BC先断??C.两线同时断??D.不能确定哪段线先断

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,OO′为竖直轴,MN为固定在OO′上的水平光滑杆,有两个质量相同的金属球AB套在水平杆上,ACBC为抗拉能力相同的两根细线,C端固定在转轴OO′上.当绳拉直时,AB两球转动半径之比恒为2∶1,当转轴的角速度逐渐增大时                                               (  )         

A.AC先断                B.BC先断

C.两线同时断             D.不能确定哪根线先断

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科目:高中物理 来源:2011-2012学年四川省绵阳中学高二(上)入学考试物理试卷(解析版) 题型:选择题

如图所示,OO′为竖直转动轴,MN为固定在OO′上的水平光滑细杆,有两个质量相同的金属小球A、B套在水平杆上,AC、BC为可承受的最大拉力相同的两根细绳,C端固定在转轴OO′上,当绳拉直时,A、B两球转动半径之比恒定为2:1,当转轴角速度逐渐增大时( )

A.AC绳先断
B.BC绳先断
C.两绳同时断
D.不能确定哪根绳先断

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