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13.如图所示,两根长度不同的细线的上端固定在天花板上的同一点,下端分别系一小球,现使两个小球在同一水平面内作匀速圆周运动,关于两小球的受力和运动情况,下列说法中正确的是(  )
A.运动的周期一定相等B.线速度的大小一定相等
C.受到细线拉力的大小一定相等D.向心加速度的大小一定相等

分析 两个小球均做匀速圆周运动,对它们受力分析,找出向心力来源,可先求出角速度,再由角速度与线速度、周期、向心加速度的关系公式求解.

解答 解:对其中一个小球受力分析,如图,受重力,绳子的拉力,由于小球做匀速圆周运动,故合力提供向心力;

将重力与拉力合成,合力指向圆心,由几何关系得,合力:F=mgtanθ…①;
绳子拉力T=$\frac{mg}{cosθ}$,不知两小球质量情况,故C错误
由向心力公式得:F=mω2r…②;
设球与悬挂点间的高度差为h,由几何关系,得:r=htanθ…③;
由①②③三式得,ω=$\frac{g}{h}$,与绳子的长度和转动半径无关,又由T=$\frac{2π}{ω}$,
所以运动的周期一定相等,故A正确;
由v=wr,两球转动半径不等,故B错误;
由a=ω2r,两球转动半径不等,故D错误;
故选:A

点评 本题关键要对球受力分析,找向心力来源,求角速度;同时要灵活应用角速度与线速度、周期、向心加速度之间的关系公式!

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

13.在同一水平直线上的两位置分别沿同方向水平抛出两小球A和B,其运动轨迹如图所示,不计空气阻力.要使两球在空中P点相遇,则必须(  )
A.先抛出A球B.先抛出B球
C.同时抛出A、B两球D.在P点A球速率大于B球速率

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

4.物理小组的同学们用如图所示的实验器材测定重力加速度,实验器材有:底座、带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器(其中光电门1更靠近小球释放点),小型电磁铁一个(用于吸住或释放小钢珠)、网兜.实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t,并从竖直杆上读出两光电门间的距离h.

(1)使用游标卡尺测量小球的直径如图1所示,则小球直径为1.170cm
(2)如图2,改变光电门1的位置,保持光电门2的位置不变,小球经过光电门2的速度为v,不考虑空气阻力,小球的加速度为重力加速度g,则h、t、g、v四个物理量之间的关系为h=-$\frac{1}{2}$gt2+vt.
(3)根据实验数据作出 $\frac{h}{t}$-t图线,若图线斜率的绝对值为k,根据图线可求出重力加速度大小为2k.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

1.油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL,现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加了1mL,若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成的油膜形状如图所示.若每一小方格的边长为25mm,试问:
图中油酸膜的面积为4.4×10-2m2;每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是1.2×10-11m3;根据上述数据,估测出油酸分子的直径是2.7×10-10m.(计算结果均保留两有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

8.放射性同位素钍232经α、β衰变会生成氡,其衰变方程式为:${\;}_{90}^{232}$Th→${\;}_{86}^{220}$Rn+xα+yβ,其中(  )
A.x=1,y=3B.x=3,y=2C.x=3,y=1D.x=2,y=3

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

18.某同学用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压可为6v的交流电或直流电.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.
(1)他进行了下面几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先接通电源,后释放纸带;
E.在纸带上选取计数点,并测量计数点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中没有必要进行的步骤是C,操作不当的步骤是B
(2)实验中,他挑出一条点迹清晰的纸带进行测量分析,如图所示.其中O点为起始点,A、B、C、D、E、F为六个计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.02s.根据这些数据,当打点计时器打B点时重锤的速度vB=1.84m/s.(保留三位有效数字)

(3)他根据纸带算出各点的速度v,测量出下落距离h,并以$\frac{{v}^{2}}{2}$为纵轴,以h为横轴画出图象,图象应是图中的B.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

5.远距离送电,已知升压变压器输出电压为U1,功率为P,降压变压器的输入电压为U2,输电线上电压为△U,输电线的线路损耗的热功率P,则下列正确的是(  )
A.P=PB.P<PC.U1=U2D.U1=U2+△U

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

2.如图所示,质量为m的足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置,在空中达到最高点2的高度为h.重力加速度为g.下列说法正确的是(  )
A.足球从1位置到2位置重力做功为mgh
B.足球从1位置到2位置克服重力做功为mgh
C.足球从2位置到3位置重力势能减小了mgh
D.足球从1位置到3位置重力势能减少了mgh

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

3.如图所示,气缸呈圆柱形,上部有挡板,内部高度为h,筒内一个很薄的质量不计的活塞封闭一定量的理想气体,开始时活塞处于离底部$\frac{2}{3}$h的高度,外界大气压强为pc=1.0×105Pa,温度为27℃,现对气体加热,求:
(1)当活塞刚好到达汽缸口时,气体的温度;
(2)气体温度达到267℃时,气体的压强.

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