精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
如图所示为竖直面内的光滑半圆弧轨道,O为圆心,A、B是位于同一水平线的圆弧上的两点,C为圆弧最低点,AC间有一光滑直杆,OA与竖直方向的夹角为θ.现有可视为质点的两个甲乙小球分别套在AC直杆、BC圆弧上(图中未画出),另一可视为质点的小球丙处于D点.现让甲、乙、丙三小球分别从A、B、O点无初速释放,到达C处所经过的时间分别为t1、t2、t3,不计空气阻力,不考虑三小球的碰撞,则关于时间t1、t2、t3的大小关系,下列说法正确的是( )

A.t1<t3
B.t1>t2
C.t1<t2
D.因为θ数值不明确,t1、t2大小关系不能确定
【答案】分析:物体沿着位于同一竖直圆上所有光滑细杆由静止下滑,到达圆周最低点的时间相等,所有无论θ多大,t1是不变的,从B点释放做圆周运动,从O点释放做自由落体运动,根据运动学基本公式表示出运动的时间即可比较.
解答:解:物体沿着位于同一竖直圆上所有光滑细杆由静止下滑,到达圆周最低点的时间相等,所有无论θ多大,t1是不变的,
证明如下:

由几何关系可知lAC=2Rsinα
物体从A运动到C的过程中加速度a=gsinα
根据匀加速运动位移时间公式得:2Rsinα=
解得:t=
所有无论θ多大,物体从A运动到C的时间都为t1=
从O点释放做自由落体运动,t3=
所以t1>t3,故A错误
从B点释放,若角度较小,则从B点释放做单摆运动,
所以t2===,所以t1>t2
当θ=90°时,t1<t2,故BC错误,D正确.
故选D
点评:本题要求同学们知道等时圆的概念,即物体沿着位于同一竖直圆上所有光滑细杆由静止下滑,到达圆周最低点的时间相等,难度适中.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,竖直面内的正方形导线框ABCD、abcd的边长均为l、电阻均为R,质量分别为2m和m,它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端,在两导线框之间有一宽度为2l、磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面向里的匀强磁场.开始时ABCD的下边与匀强磁场的上边界重合,abcd的上边到匀强磁场的下边界的距离为l.现将系统由静止释放,当ABCD刚全部进入磁场时,系统开始做匀速运动.不计摩擦和空气阻力,求:
(1)系统匀速运动的速度大小.
(2)两线框从开始运动至等高的过程中所产生的总焦耳热.
(3)线框abcd通过磁场的时间.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示为竖直面内的光滑半圆弧轨道,O为圆心,A、B是位于同一水平线的圆弧上的两点,C为圆弧最低点,AC间有一光滑直杆,OA与竖直方向的夹角为θ.现有可视为质点的两个甲乙小球分别套在AC直杆、BC圆弧上(图中未画出),另一可视为质点的小球丙处于D点.现让甲、乙、丙三小球分别从A、B、O点无初速释放,到达C处所经过的时间分别为t1、t2、t3,不计空气阻力,不考虑三小球的碰撞,则关于时间t1、t2、t3的大小关系,下列说法正确的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示为竖直面内的光滑半圆弧轨道,O为圆心,A、B是位于同一水平线的圆弧上的两点,C为圆弧最低点,AC间有一光滑直杆,OA与竖直方向的夹角为θ.现有可视为质点的两个甲乙小球分别套在AC直杆、BC圆弧上(图中未画出),另一可视为质点的小球丙处于D点.现让甲、乙、丙三小球分别从A、B、O点无初速释放,到达C处所经过的时间分别为t1、t2、t3,不计空气阻力,不考虑三小球的碰撞,则关于时间t1、t2、t3的大小关系,下列说法正确的是


  1. A.
    t1<t3
  2. B.
    t1>t2
  3. C.
    t1<t2
  4. D.
    因为θ数值不明确,t1、t2大小关系不能确定

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:重庆二模 题型:单选题

如图所示为竖直面内的光滑半圆弧轨道,O为圆心,A、B是位于同一水平线的圆弧上的两点,C为圆弧最低点,AC间有一光滑直杆,OA与竖直方向的夹角为θ.现有可视为质点的两个甲乙小球分别套在AC直杆、BC圆弧上(图中未画出),另一可视为质点的小球丙处于D点.现让甲、乙、丙三小球分别从A、B、O点无初速释放,到达C处所经过的时间分别为t1、t2、t3,不计空气阻力,不考虑三小球的碰撞,则关于时间t1、t2、t3的大小关系,下列说法正确的是(  )
A.t1<t3
B.t1>t2
C.t1<t2
D.因为θ数值不明确,t1、t2大小关系不能确定
精英家教网

查看答案和解析>>

同步练习册答案