问题
选择题
如图(a)所示,A、B为钉在光滑水平面上的两根细铁钉,可视为质点的小球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,每次细绳碰到钉子均无机械能损失。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.t=10s时刻细绳第二次碰到钉子
B.t=11s时刻细绳第二次碰到钉子
C.t=11.5s时刻细绳拉力大小为7.5N
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
BCD
题目分析:由图可知,在0~6s内绳子的拉力不变,有,6~10s内的拉力不变,有
,联立解得
,即两钉子间的距离为
,第一个半圈经历的时间为6s,则
,则第二个半圈所用的时间
,故A错误、B正确;第三个半圈所用的时间
,则
时,小球的转动半径
,根据
可知拉力变为开始时的
倍,大小为7.5N,所以C正确;由上可知,细绳每跟钉子碰撞一次,转动半圈的时间减小
,则细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔为
,所以选项D正确;