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用一根細線一端系一可視爲質點的小球,另一端固定在一光滑錐頂上,如圖所示,設小球在水平面內作勻速圓周運動的角速度...

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問題詳情:

用一根細線一端系一可視爲質點的小球,另一端固定在一光滑錐頂上,如圖所示,設小球在水平面內作勻速圓周運動的角速度爲ω,線的張力爲T,則T隨ω2變化的圖象是(  )

用一根細線一端系一可視爲質點的小球,另一端固定在一光滑錐頂上,如圖所示,設小球在水平面內作勻速圓周運動的角速度...

A.用一根細線一端系一可視爲質點的小球,另一端固定在一光滑錐頂上,如圖所示,設小球在水平面內作勻速圓周運動的角速度... 第2張       B.用一根細線一端系一可視爲質點的小球,另一端固定在一光滑錐頂上,如圖所示,設小球在水平面內作勻速圓周運動的角速度... 第3張       C.用一根細線一端系一可視爲質點的小球,另一端固定在一光滑錐頂上,如圖所示,設小球在水平面內作勻速圓周運動的角速度... 第4張       D.用一根細線一端系一可視爲質點的小球,另一端固定在一光滑錐頂上,如圖所示,設小球在水平面內作勻速圓周運動的角速度... 第5張

【回答】

解:設繩長爲L,錐面與豎直方向夾角爲θ,當ω=0時,小球靜止,受重力mg、支援力N和繩的拉力T而平衡,T=mgcosθ≠0,所以A項、B項都不正確;

ω增大時,T增大,N減小,當N=0時,角速度爲ω0.

當ω<ω0時,由牛頓第二定律得,

Tsinθ﹣Ncosθ=mω2Lsinθ,

Tcosθ+Nsinθ=mg,

解得T=mω2Lsin2θ+mgcosθ;

當ω>ω0時,小球離開錐子,繩與豎直方向夾角變大,設爲β,由牛頓第二定律得

Tsinβ=mω2Lsinβ,

所以T=mLω2,

可知T﹣ω2圖線的斜率變大,所以C項正確,D錯誤.

故選:C.

知識點:生活中的圓周運動

題型:選擇題

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