如图所示,用细绳拴着一个小球悬挂在O点,将小球拉起使细绳处于水平然后释放小球,小球将沿圆弧由位置A运动到圆弧的最低点位置B.在这个过程中(  )A.小球的速度在

如图所示,用细绳拴着一个小球悬挂在O点,将小球拉起使细绳处于水平然后释放小球,小球将沿圆弧由位置A运动到圆弧的最低点位置B.在这个过程中(  )A.小球的速度在

题型:海淀区难度:来源:
如图所示,用细绳拴着一个小球悬挂在O点,将小球拉起使细绳处于水平然后释放小球,小球将沿圆弧由位置A运动到圆弧的最低点位置B.在这个过程中(  )
A.小球的速度在增大,但加速度在减小
B.小球对细绳的拉力先增大而后减小
C.小球对细绳的拉力始终小于小球的重力
D.小球先处于失重状态而后变为超重状态
魔方格
答案
A、小球被释放后做圆周运动,只有重力做功,机械能守恒,而重力势能逐渐减小,所以动能逐渐增大,速度增大,
刚释放时加速度为g,到达最低点时有:
T-mg=ma=m
v2
L

根据机械能守恒定律得:
1
2
mv2=mgL

解得:a=2g,T=3mg,所以加速度最终变大,小球对细绳的拉力在最低点大于中,故AC错误;
B、设重力方向与半径延长线方向的夹角为θ,则在任意位置有:
T-mgcosθ=m
v2
L

速度逐渐增大,θ逐渐减小,所以T逐渐增大,故B错误;
D、刚开始速度较小,向心加速度较小,切线加速度较大,所以合加速度的方向斜向下,有竖直向上和水平向左的分量,处于失重状态,当运动到最低点时,加速度为2g,方向竖直向上,处于超重状态,故小球先处于失重状态而后变为超重状态,故D正确.
故选D
举一反三
(1)水利发电具有防洪、防旱、减少污染多项功能,是功在当代,利在千秋的大事,现在水力发电已经成为我国的重要能源之一.某小河水流量为40m3/s,现在欲在此河段上筑坝安装一台发电功率为1000千瓦的发电机发电.
①设发电机输出电压为500V,在输送途中允许的电阻为5Ω,许可损耗总功率的5%,则所用升压变压器原副线圈匝数比应是多大?
②若所用发电机总效率为50%,要使发电机能发挥它的最佳效能,则拦河坝至少要建多高?g取10m/s2
(2)探月飞船离开地球后关闭推进器,仅仅依靠惯性沿地球与月球的连心线飞往月球.在飞行途中飞船会经过一个特殊的点P,在这一点,飞船所受到的地球对它的引力与月球对它的引力正好抵消(不考虑其他星体对飞船的引力作用).已知地球质量为6.0×1024kg,月球质量为7.4×1022kg,地球中心与月球中心之间的距离约为 r=3.8×108m.
①在探月飞船到达P点之前,飞船作什么运动?
②P点距离月球中心多远?
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,两块竖直放置的平行金属板相距d=1.2m,接电压U=2400V的直流电源,一条长l=50cm的绝缘细线的一端系住一个质量m=50g的带电小球,另一端固定在O点,小球在竖直平面内作以O为圆心,l为半径的圆周运动.当细线在水平位置时,小球具有竖直向下的速度v1=20m/s,当小球运动到最低点,细线竖直时,小球的速度v2=16m/s,问:
(1)小球带何种电荷?电量多少?
(2)当小球在最低点时,细线中的张力多大(g=10m/s2)?魔方格
题型:惠州模拟难度:| 查看答案
如图所示,飞行员的质量为m,重力加速度为g,他驾驶飞机在竖直平面内做翻筋斗的圆周运动,当飞机飞到最高点时速度为v1,飞行员对机座的压力恰好为零,则轨道半径R=______.若飞机飞到最低点时速度为v2,飞行员对机座的压力N=______.魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥.(g=10N/kg)
问:(1)汽车到达桥顶时速度为5m/s,汽车对桥的压力是多大?
(2)汽车以多大速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空?
(3)汽车对地面的压力过小是不安全的.因此从这个角度讲,汽车过桥时的速度不能过大.对于同样的车速,拱桥圆弧的半径大些比较安全,还是小些比较安全?
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,有一根长2L的轻质细线,它的两端固定在一根长为L的竖直转轴AB上,线上套一个可以自由移动的质量为m的小环.当转轴转动时小环正好以B为圆心,在水平面内作匀速圆周运动.求
(1)线的张力.
(2)小环的线速度.魔方格
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