如图所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔的水平桌面上.小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆).现使小球改到一个更高一

如图所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔的水平桌面上.小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆).现使小球改到一个更高一

题型:不详难度:来源:
如图所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔的水平桌面上.小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆).现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出),两次金属块Q都保持在桌面上静止.则后一种情况与原来相比较,下面的判断中正确的是(  )
A.Q受到桌面的支持力变大
B.Q受到桌面的静摩擦力变大
C.小球P运动的角速度变大
D.小球P运动的周期变大

答案
A、金属块Q保持在桌面上静止,对于金属块和小球研究,竖直方向没有加速度,根据平衡条件得知,Q受到桌面的支持力等于两个物体的总重力,保持不变.故A错误.
B、C、D设细线与竖直方向的夹角为θ,细线的拉力大小为T,细线的长度为L.P球做匀速圆周运动时,由重力和细线的拉力的合力提供向心力,如图,则有T=
mg
cosθ

mgtanθ=mω2Lsinθ,得角速度ω=


g
Lcosθ
,周期T=
ω
=2π


Lcosθ
g
使小球改到一个更高一些的水平面上作匀速圆周运动时,θ增大,cosθ减小,则得到细线拉力T增大,角速度增大,周期T减小.对Q球,由平衡条件得知,f=Tsinθ=mgtanθ,知Q受到桌面的静摩擦力变大.故B、C正确,D错误.
故选:BC.
举一反三
质量为m的飞机,以速度v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,空气对飞机作用力的大小等于(  )
A.m


g2+(
v2
R
)
2
B.m
v2
R
C.m


(
v2
R
)
2
-g2
D.mg
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汽车在水平路面上转弯,地面的摩擦力已达到最大,当汽车的速率增为原来的2倍时,则汽车转弯的轨道半径必须(  )
A.至少增大到原来的


2
B.至少增大到原来的2倍
C.减小到原来的
1
2
D.至少增大到原来的4倍
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如图所示,光滑的水平面AB与光滑的半圆形轨道相接触,直径BC竖直,圆轨道半径为R一个质量为m的物体放在A处,AB=2R,物体在水平恒力F=2mg作用下由静止开始运动,当物体运动到B点时撤去水平外力之后,物体沿圆轨道运动到最高点C,求:
(1)物体在C点的速度;
(2)轨道对物体的压力;
(3)物体从C点落到水平面的D点,D点于B点的距离.
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如图,质量为m的汽车以速率v通过拱形桥的最高点,拱桥的半径为r,此时汽车对拱形桥的压力大小为(  )
A.mgB.
mv2
r
C.mg+
mv2
r
D.mg-
mv2
r

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绳系着装有水的小桶(可当做质点),在竖直平面内做圆周运动,水的质量m=0.5kg,绳长L=60cm,已知重力加速度g=10m/s2.求:
(1)水桶运动到最高点时水不流出的最小速率多大?
(2)如果运动到最高点时的速率V=3m/s2,水对桶底的压力多大?
(3)如果运动到最低点时的速率V=3m/s2,水对桶底的压力多大?
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