11.如图所示,一根长为0.1m的细线,一端系着一个质量是0.18kg的小球,拉住线的另一端,使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动,当小球的转速增加到原转速的3倍时,细线断裂,这时测得线的拉力比原大40N.求:
(1)线断裂的瞬间,线的拉力;
(2)这时小球运动的线速度;
(3)如果桌面高出地面0.8m,线断后小球飞出去落在离桌面的水平距离为多少的地方?
答案:
1.D [匀速圆周运动的合外力提供向心力,大小不变,方向始终指向圆心,即方向时刻变化,故A、B、C错,D对.]
2.C [由于雪橇在冰面上滑动,故滑动摩擦力方向必与运动方向相反,即方向应为圆的切线方向,因做匀速圆周运动,合外力一定指向圆心,由此可知C正确.]
3.BD [做匀速圆周运动的物体,速度的大小不变,但方向时刻改变,所以必有加速度,且加速度大小不变,方向时刻指向圆心,加速度不恒定,因此匀速圆周运动既不是匀速运动,也不是匀变速运动,故A、C错误,B、D正确.]
4.D [物体做加速曲线运动,合力不为零,A错;物体做速度大小变化的圆周运动,合力不指向圆心,合力沿半径方向的分力提供向心力,合力沿切线方向的分力使物体速度变大,即除在最低点外,物体的速度方向与合外力方向间的夹角为锐角,合力方向与速度方向不垂直,B、C错,D对.]
5.D [要使a恰不下滑,则a受筒的最大静摩擦力作用,此力与重力平衡,筒壁给a的支持力提供向心力,则N=mrω2,而fm=mg=μN,所以mg=μmrω2,故ω=.所以A、B、C均错误,D正确.]
6.A [两车做圆周运动的向心力均由摩擦力提供,由于甲车在乙车的外侧,故r甲>r乙,而两车的质量和速率均相等,根据f=m可得选项A正确.]
7.A [突然停止时,A、B两物体速度相同,做圆周运动,T-mg=mv2/L,故T=mg+mv2/L,La
8.AC
9.3∶2
解析 本题所考查的内容是向心力和向心加速度的应用,设杆的OA和AB段对小球的拉力分别为FOA和FAB.
OA=AB=r
依据牛顿第二定律可得:
对小球A有:FOA-FAB=mrω2 ①