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

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
Helenwyp 1年前 已收到4个回答 举报

柯镇恶 幼苗

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解题思路:小球被释放后做圆周运动,只有重力做功,机械能守恒,运动过程中,小球具有向心加速度和切向加速度,根据牛顿第二定律列式判断拉力T的变化情况,根据加速度的方向判断物体处于超重还是失重状态.

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:[1/2mv2=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重力,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,有竖直向下和水平向左的分量,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

点评:
本题考点: 机械能守恒定律;向心力.

考点点评: 本题主要考查了圆周运动向心力公式、机械能守恒定律及牛顿第二定律的直接应用,要求同学们能正确分析小球的受力情况,会利用特殊点解题,难度适中.

1年前

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damnhan 幼苗

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选AD

1年前

2

zhuzuzu 幼苗

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速度大小增大推出加速度增大???
这个不一定吧。

1年前

2

瘦月西风 幼苗

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选A
A:刚释放的时候小球只受重力,之后的过程是小球受0渐至mg的反向的力(分解力),和自身重力抵消后,受到的力逐渐减小。所以加速度减小。 又因为此过程中小球在运动轨迹圆的切线方向始终受力。所以速度增加。
B、C不解释。
D:错, 低点只受一个等于重力的拉力向上与重力抵消,没有向上的(力)加速度
。此过程为小球先处于失重状态而后变为不失重状态。(而没有从不失重状...

1年前

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