- 向心力
- 共7577题
如图所示,质量为M的物体穿在离心机的水平光滑滑杆上,M用绳子与另一质量为m的物体相连.当离心机以角速度ω旋转时,M离转轴轴心的距离是r.当ω增大到原来2倍时,调整M离转轴的距离,使之达到新的稳定状态,则( )
正确答案
解析
解:A、当角速度增大时,再次稳定时,M做圆周运动的向心力仍由拉力提供,拉力仍然等于m的重力,所以向心力大小不变.故A正确.
BCD、角速度增至原来的2倍,根据由向心力公式F=mω2r知,向心力大小不变,则r变为原来的.根据v=rω,线速度变为原来的
.故B、C错误,D正确.
故选:AD.
如图所示,用细绳拴着质量为m的物体,在竖直面内做圆周运动,圆周半径为R,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在最高点的临界情况是拉力T=0,此时有:mg=m,则最小速度v=
,故AC正确,B错误;
D、在最低点,绳子提供竖直向上的拉力,拉力与重力的合力提供竖直向上的向心力,所以绳子的拉力大小一定大于重力,故D错误.
故选:AC
铁路转完处的圆弧半径是300m,轨距是1.435m,规定火车通过这里的速度是72km/h,内外轨的高度差应该是多大,才能使外轨不受轮缘挤压.
正确答案
解:72km/h=20m/s,
根据牛顿第二定律得:mgtanθ=m ,
解得:tanθ=.
又sinθ==
≈tanθ=
解得:h=0.191m.
答:内外轨的高度差应该是0.191m,才能使外轨不受轮缘挤压.
解析
解:72km/h=20m/s,
根据牛顿第二定律得:mgtanθ=m ,
解得:tanθ=.
又sinθ==
≈tanθ=
解得:h=0.191m.
答:内外轨的高度差应该是0.191m,才能使外轨不受轮缘挤压.
质量为m的小球在竖直平面的圆形轨道内侧作圆周运动,圆形轨道的半径为R,如图所示,其运动到最高点(不脱离轨道)的最小速度v=______,当小球以2v的速度经过最高点时,对轨道的压力F=______.
正确答案
3mg
解析
解:当小球以速度v经轨道最高点时,恰好不脱离轨道,小球仅受重力,重力充当向心力,则有:
mg=m,
可得:v=
设小球以速度2v经过轨道最高点时,小球受重力mg和轨道向下的支持力N,由合力充当向心力,根据牛顿第二定律有:
N+mg=m;
联立解得:N=3mg
又由牛顿第三定律得到,小球对轨道的压力与轨道对小球的支持力相等,有:N′=N=3mg;
故答案为:,3mg.
一辆汽车匀速率通过一座圆形拱形桥后,接着又通过半径相等圆弧形凹地,汽车通过桥顶A时,桥面的压力NA为车重的一半,汽车在弧形凹地最低点B时,对地面的压力为NB,则NA:NB=______.
正确答案
1:3
解析
解:汽车通过桥顶A时,mg-NA=m
在圆弧形凹地最低点时 NB-mg=m
据题有:NA=0.5mg
则NB-mg=mg-NA,
NB=2mg-NA=4NA-NA=3NA,
所以NA:NB=1:3
故答案为:1:3.
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