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【題目】如圖所示裝置中,質量均為m的小球A、B系在等長度的輕繩OA、OB下端,并都以轉速n繞同一豎直軸在同一水平面內做勻速圓周運動,此時繩OAOB夾角為α,質量為2m的物塊C靜止不動;若將C換成質量為3m的物塊D,要保證在系統(tǒng)穩(wěn)定時,A、B仍在同一水平面內做圓周運動,同時D靜止不動,則A、B的質量和兩球做圓周運動的轉速n應如何調整

A. 減少A、B的質量,增大轉速n

B. 保持A、B的質量不變,增大轉速n

C. 增大A、B的質量,減小轉速n

D. 增大A、B的質量,增大轉速n

【答案】CD

【解析】開始時,繩OAOB夾角為α,設OAOB繩子的拉力為T,以A為研究對象,則滿足: 所以右邊兩個繩子在在豎直方向的合力為OA、OB之間夾角的大小無關。所以左邊的繩子受到向上的拉力為2mg,對木塊進行受力分析,受到繩子的拉力和重力,都為2mg,受力平衡,所以C能靜止不動。此時滿足的關系為: ,若將C換成質量為3mD,則D對左側繩子的拉力為3mg,所以右側上邊的繩子對O點的拉力也是3mg,設此時OAOB繩子的拉力為T,則,A為研究對象則: 可知A、BC之間的質量關系仍然滿足: 而與OA、OB之間的夾角無關,所以當把C換成D后,需要增加AB的質量。以A為研究對象,豎直方向始終要滿足: ,豎直方向: 可知增大或減小轉速,僅僅能增大或減小OAOB之間的夾角,不能改變繩子在豎直方向的分力。由以上的分析可知,故CD正確,AB錯誤。

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在絕熱圓柱形汽缸中用光滑絕熱活塞密閉有一定質量的理想氣體,在汽缸底部開有一小孔,與U形水銀管相連,外界大氣壓為P0=75cmHg,缸內氣體溫度t0=27℃,穩(wěn)定后兩邊水銀面的高度差為△h=1.5cm,此時活塞離容器底部的高度為L=50cm(U形管內氣體的體積忽略不計).已知柱形容器橫截面S=0.01m2,取75cmHg壓強為1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2

(i)求活塞的質量;

(ii)若容器內氣體溫度緩慢降至-3℃,求此時U形管兩側水銀面的高度差△h′和活塞離容器底部的高度L′.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】把水星和金星繞太陽的運動視為勻速圓周運動。從水星與金星和太陽在一條直線上開始計時,若測得在相同時間內水星,金星轉過的角度分別為(均為銳角),則由此條件可求得水星和金星

A. 質量之比

B. 繞太陽運動的軌道半徑之比

C. 繞太陽運動的動能之比

D. 受到太陽的引力之比

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示一輕質彈簧下端懸掛一質量為m的小球,用手托著,使彈簧處于原長,放手后,彈簧被拉至最長的過程中,下列說法正確的是(  )

A. 小球先失重后超重

B. 小球機械能守恒

C. 小球所受的重力做的功大于彈簧的彈力對小球所做的功

D. 彈簧最長時,彈簧的彈性勢能、小球的重力勢能之和最大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一截面為正方形ABCD的正方體容器放在真空環(huán)境中,正方形邊長為l,一束光線沿AC方向射來,由于容器內盛裝有某種液體,使光線折射到距離C處的O點,已知液體的折射率,真空中的光速為c,求:

①盛裝液體的高度h;

②光從AO所用的時間t。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質量為m的鋼板與直立輕彈簧的上端連接,彈簧下端固定在地上,鋼板處于平衡狀態(tài)。一質量也為m的物塊甲從鋼板正上方高為hA處自由落下,打在鋼板上并與鋼板一起向下運動x0后到達最低點B;若物塊乙質量為2m,仍從A處自由落下,則物塊乙與鋼板一起向下運動到B點時,還具有向下的速度,已知重力加速度為g,空氣阻力不計。求:

(1)物塊甲和鋼板一起運動到最低點B過程中彈簧彈性勢能的增加量;

(2)物塊乙和鋼板一起運動到B點時速度vB的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長的光滑導軌傾斜放置,其下端連接一個定值電阻R,勻強磁場垂直于導軌所在平面向上,將ab棒在導軌上無初速度釋放,當ab棒下滑到穩(wěn)定狀態(tài)時,速度為v,電阻R上消耗的功率為P。導軌和導體棒電阻不計。下列判斷正確的是

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A. 導體棒的a端比b端電勢低

B. ab棒在達到穩(wěn)定狀態(tài)前做加速度減小的加速運動

C. 若磁感應強度增大為原來的2倍,其他條件不變,則ab棒下滑到穩(wěn)定狀態(tài)時速度將變?yōu)樵瓉淼?/span>

D. 若換成一根質量為原來2倍的導體棒,其他條件不變,則導體棒下滑到穩(wěn)定狀態(tài)時R的功率將變?yōu)樵瓉淼?/span>4

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,xoy坐標系建在光滑絕緣的水平面上,x軸下方存在范圍足夠大的勻強磁場,磁感應強度大小為B,方向垂直水平面向外。A、C、D坐標分別為(0,2L)、(0,L)、 (a,0),A、C兩點分別固定一平行于x軸放置的長度小于a的相同絕緣彈性擋板PQMN,A、C均為擋板中點,A、D兩處分別放有兩個相同的絕緣小球(可視為質點),小球質量為m,且A處小球不帶電,D處小球帶電量為q(q>0).若A處小球以某一水平速度v0飛向D,帶電小球被碰后與擋板MN發(fā)生兩次碰撞,并能經過A點與檔板PQ發(fā)生碰撞,設球與球發(fā)生彈性碰撞,球與擋板碰撞前后沿板方向分速度不變,垂直板方向分速度等大反向,求:

(l)A處小球的初速度v0的大?

(2)彈性檔板MN的最小長度?

(3)a= ,則帶電小球運動的時間?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,重80 N的物體A放在傾角為30°的粗糙斜面上,有一根原長為10 cm,勁度系數為1000 N/m的彈簧,其一端固定在斜面底端,另一端放置物體A后,彈簧長度縮短為8 cm,現用一測力計沿斜面向上拉物體,若滑塊與斜面間最大靜摩擦力為25 N,當彈簧的長度仍為8 cm時,測力計讀數可能為( )

A. 10 N B. 20 N C. 40 N D. 60 N

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