一、选择题
1.如图所示为在空中某一水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆,关于摆球A的受力情况,下列说法中正确的是( )
A.受重力、拉力和向心力的作用
B.受拉力和向心力的作用
C.受拉力和重力的作用
D.受重力和向心力的作用
解析:选C.小球只受拉力和重力作用,二者的合力提供向心力,选项C正确.
2.在光滑的水平面上,用长为l的细线拴一质量为m的小球,以角速度ω做匀速圆周运动,下列说法中正确的是( )
A.l、ω不变,m越大线越易被拉断
B.m、ω不变,l越小线越易被拉断
C.m、l不变,ω越大线越易被拉断
D.m不变,l减半且角速度加倍时,线的拉力不变
解析:选AC.由向心力表达式F线=F向=mlω2可知,F线上拉力越大,线越易断,故选项A、C正确,B错误;若m不变,当l减半而角速度ω加倍时,线的拉力加倍,故D错误.
3.质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变,如图所示,那么( )
A.因为速率不变,所以石块的加速度为零
B.石块下滑过程中受的合外力越来越大
C.石块下滑过程中受的摩擦力大小不变
D.石块下滑过程中的加速度大小不变,方向始终指向球心
解析:选D.由于石块做匀速圆周运动,只存在向心加速度,大小不变,方向始终指向球心,D对,A错;由F合=F向=ma向知合外力大小不变,B错;又因石块在运动方向(切线方向)上合力为零,才能保证速率不变,在该方向重力的分力不断减小,所以摩擦力不断减小,C错.
4.如图所示,某游乐场有一水上转台,可在水平面内匀速转动,沿半径方向面对面手拉手坐着甲、乙两个小孩,假设两小孩的质量相等,他们与盘间的动摩擦因数相同,当圆盘转速加快到两小孩刚好还未发生滑动时,某一时刻两小孩突然松手,则两小孩的运动情况是( )
A.两小孩均沿切线方向滑出后落入水中