问题 多选题

如图(a)所示,A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉,小球C用细绳拴在铁钉B上(细绳能承受足够大的拉力),A、B、C、在同一直线上.t=0时,给小球一个垂直于绳的速度,使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动.在0≤t≤10s时间内,细绳的拉力随时间变化的规律如图(b)所示,则下列说法中正确的有(  )

A.两钉子间的距离为绳长的1/6

B.t=10.5s时细绳拉力的大小为6N

C.t=14s时细绳拉力的大小为10N

D.细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔为3s

答案

A、0~6s内绳子的拉力不变,知F1=m

v2
l
,6~10s内拉力大小不变,知F2=m
v2
l′
,因为F2=
6
5
F1
,则l′=
5
6
l
,两钉子之间的间距△x=l-
5
6
l=
1
6
l
.故A正确.

B、第一个半圈经历的时间为6s,则

πl
v
=6s,则第二个半圈的时间t′=
πl′
v
=
5
6
t=5s
,则t=10.5s时,小球在转第二个半圈,则绳子的拉力为6N.故B正确.

C、小球转第三个半圈的时间t″=

πl″
v
=
2
3
t=4s,则t=14s时,小球转动的半径r=
2
3
l
,根据F=m
v2
r
,则拉力变为原来的
3
2
倍,大小为7.5N.故C错误.

D、细绳每跟钉子碰撞一次,转动半圈的时间少

1
6
t=1s,则细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔△t═6-3×1=3s.故D正确.

故选ABD.

判断题
名词解释