问题 选择题

质量为m的小球由轻绳ab分别系于一轻质木架上的A和C点,绳长分别为lalb,如图所示。当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,绳a在竖直方向,绳b在水平方向,当小球运动到图示位置时,绳b被烧断的同时轻杆停止转动,则

A.小球仍在水平面内做匀速圆周运动

B.在绳b被烧断瞬间,a绳中张力突然增大

C.若角速度ω较小,小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动

D.绳b未被烧断时,绳a的拉力大于mg,绳b的拉力为

答案

BC

考点:

分析:绳子断开前,小球做匀速圆周运动,对小球受力分析,可知b绳子的拉力提供向心力;绳子断开后,杆停止转动,小球有沿切向飞出的趋势,可以分析小球进一步的运动.

解答:解:绳子断开前,小球做匀速圆周运动,合力指向c点,对小球受力分析,受重力G,a绳子的拉力F1,b绳子的拉力F2,根据牛顿第二定律有,F1=mg,F2=mω2lb

小球的线速度为,v=ωlb

绳子断开后,杆停止转动,由于惯性,小球将绕A点转动,若速度较小,小球将在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动;若速度较大,也有可能在垂直于平面ABC的竖直平面内绕A点做完整的圆周运动.

在最低点时,Fa-mg=m,解得Fa=mg+m>F1

故选BC.

点评:本题关键分析清楚绳子b烧断前后小球的运动情况和受力情况,利用牛顿第二定律列式求解即可.

计算题
单项选择题