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如图所示,轻绳的一端系一小球,另一端固定于O点,在O点的正下方P点钉一颗钉子,使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ,...

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问题详情:

如图所示,轻绳的一端系一小球,另一端固定于O点,在O点的正下方P点钉一颗钉子,使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ,然后由静止释放小球,当悬线碰到钉子时()

如图所示,轻绳的一端系一小球,另一端固定于O点,在O点的正下方P点钉一颗钉子,使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ,...

A. 小球的瞬时速度突然变大  


B. 小球的角速度突然变大

C.  绳上拉力突然变小 


D. 球的加速度突然变大


【回答】

考点:  线速度、角速度和周期、转速.

专题:  匀速圆周运动专题.

分析:  由机械能守恒可知小球到达最低点的速度,小球碰到钉子后仍做圆周运动,由向心力公式可得出绳子的拉力与小球转动半径的关系;由圆周运动的*质可知其线速度、角速度及向心加速度的大小关系.

解答:  解:A.小球摆下后由机械能守恒可知,mgh=如图所示,轻绳的一端系一小球,另一端固定于O点,在O点的正下方P点钉一颗钉子,使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ,... 第2张mv2,因小球下降的高度相同,故小球到达最低点时的速度相同,故小球的线速度不变,故A错误;

B.根据ω=如图所示,轻绳的一端系一小球,另一端固定于O点,在O点的正下方P点钉一颗钉子,使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ,... 第3张,v不变,r变小,故ω变大,故B正确;

C.设钉子到球的距离为R,则F﹣mg=m如图所示,轻绳的一端系一小球,另一端固定于O点,在O点的正下方P点钉一颗钉子,使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ,... 第4张,故绳子的拉力F=mg+m如图所示,轻绳的一端系一小球,另一端固定于O点,在O点的正下方P点钉一颗钉子,使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ,... 第5张 因R小于L,故有钉子时,绳子上的拉力变大,故C错误;

D.小球的向心加速度a=如图所示,轻绳的一端系一小球,另一端固定于O点,在O点的正下方P点钉一颗钉子,使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ,... 第6张,R<L,故小球的向心加速度增大,故D正确.

故选BD.

点评:  本题中要注意细绳碰到钉子前后转动半径的变化,再由向心力公式分析绳子上的拉力变化.

知识点:生活中的圆周运动

题型:选择题

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