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如图甲所示,用一轻质绳拴着一质量为m的小球,在竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力...

如图甲所示,用一轻质绳拴着一质量为m的小球,在竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力),小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T,小球在最高点的速度大小为v,其T­v2图象如图乙所示,则(  )

A. 轻质绳长为

B. 当地的重力加速度为

C. v2c时,轻质绳的拉力大小为a

D. 只要v2b,小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a

 

BD 【解析】 在最高点时,绳对小球的拉力和重力的合力提供向心力,则得:mg+T=m, 得 T=•v2-mg ① 由图象知,T=0时,v2=b.图象的斜率k=,则得:,得:绳长 L= ; 当v2=0时,T=-a,由①得:-a=-mg,得 g=; 当v2=c时,代入①得:; 只要v2≥b,绳子的拉力大于0,根据牛顿第二定律得:最高点:T1+mg=m ② 最低点:T2-mg=m ③ 从最高点到最低点的过程中,根据机械能守恒定律得:mv22−mv12=2mgL  ④ 联立②③④解得:T2-T1=6mg,即小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a,故BC错误,AD正确。故选AD.  
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考点分析:
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某段高速公路对载重货车设定的允许速度范围为50~80 km/h,而上坡时若货车达不到最小允许速度50 km/h,则必须走爬坡车道来避免危险,如图所示。某质量为4.0×104 kg的载重货车,保持额定功率200 kW爬坡车道上行驶,每前进1 km,上升0.04 km,汽车所受的阻力(摩擦阻力与空气阻力)为车重的0.01倍,g10 m/s2,爬坡车道足够长,则货车匀速上坡的过程中(  )

A. 牵引力等于2×104 N

B. 速度可能大于36 km/h

C. 上坡过程增加的重力势能等于汽车牵引力所做的功

D. 上坡过程增加的机械能等于汽车克服阻力所做的功

 

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如图所示,3根轻绳悬挂着两个质量相同的小球并保持静止,绳ADAC垂直.现对B球施加一个水平向右的力F,使B缓慢移动到图中虚线位置,此过程中ADAC两绳张力TACTAD的变化情况是(  )

A. TAC变大,TAD减小

B. TAC变大,TAD不变

C. TAC减小,TAD变大

D. TAC不变,TAD变大

 

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如图所示,将一个内、外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上,槽的左侧有一竖直墙壁。现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落,从A点与半圆形槽相切进入槽内,则下列说法正确的是(  )

A. 小球在半圆形槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统在水平方向上动量守恒

B. 小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中,小球处于失重状态

C. 小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒

D. 小球从下落到从右侧离开槽的过程中机械能守恒

 

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一位同学在某星球上完成自由落体运动实验:让一个质量为2 kg的小球从一定的高度自由下落,测得在第5 s内的位移是18 m,则(  )

A. 小球在2 s末的速度是20 m/s

B. 小球在第5 s内的平均速度是3.6 m/s

C. 小球在第2 s内的位移是20 m

D. 小球在前5 s内的位移是50 m

 

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如图,为某种透明材料做成的三棱镜横截面,其形状是边长为a的等边三角形,现用一束宽度为a的单色平行光束,以垂直于BC面的方向正好入射到该三棱镜的ABAC面上,结果所有从ABAC面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC面。试求:

1)该材料对此平行光束的折射率;

2)这些到达BC面的光线从BC面折射而出后,如果照射到一块平行于BC面的屏上形成光斑,则当屏到BC面的距离d满足什么条件时,此光斑分为两块?

 

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