向心力
共7577题

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题型：简答题

简答题

一装满水的开口玻璃杯用一细绳系住在竖直面内做圆周运动，当运动到圆周最高点时线速度为2m/s，为了使水不从杯口流出，杯子作圆周运动的半径不得超过多少米？

正确答案

解：在最高点，半径最大时，重力提供向心力，故：

mg=m

解得：

r==

答：杯子作圆周运动的半径不得超过0.4米．

解析

解：在最高点，半径最大时，重力提供向心力，故：

mg=m

解得：

r==

答：杯子作圆周运动的半径不得超过0.4米．

题型：简答题

简答题

如图所示，水平圆盘绕竖直转轴OO′匀速转动，质量为m的小物体（可视为质点）在圆盘上距转轴OO′距离r处相对圆盘静止，小物体与圆盘动摩擦因数为μ．设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，求：

（1）当圆盘匀速转动角速度ω=时，小物体受圆盘摩擦力大小；

（2）当圆盘匀速转动角速度为多大时，小物体将相对圆盘滑动．

正确答案

解：（1）当圆盘匀速转动角速度ω=时，物体需要的向心力，F=mω2r=m（）2r=＜μmg，

所以小物体受圆盘摩擦力大小为．

（2）当最大静摩擦力提供向心力时，角速度最大，根据牛顿第二定律，有

μmg=mωm2r…③

解得：

答：（1）当圆盘匀速转动角速度ω=时，小物体受圆盘摩擦力大小为；

（2）当圆盘匀速转动角速度为时，小物体将相对圆盘滑动．

解析

解：（1）当圆盘匀速转动角速度ω=时，物体需要的向心力，F=mω2r=m（）2r=＜μmg，

所以小物体受圆盘摩擦力大小为．

（2）当最大静摩擦力提供向心力时，角速度最大，根据牛顿第二定律，有

μmg=mωm2r…③

解得：

答：（1）当圆盘匀速转动角速度ω=时，小物体受圆盘摩擦力大小为；

（2）当圆盘匀速转动角速度为时，小物体将相对圆盘滑动．

题型：单选题

单选题

如图所示，长度为80cm细绳ABC，一光滑环套在绳中，A、C端系于竖直杆MN上，杆以角速度ω转动，稳定时小球在水平面内做圆周运动，测得AC=40cm．已知g取10m/s2则杆转动的角速度ω 为（　　）

Arad/s

Brad/s

Crad/s

D5rad/s

正确答案

解析

解：设AB绳与杆的夹角为θ，则

AC=ABcosθ=0.4

ACtanθ+AB=0.8m

联立解得：θ=37°

则r=BC=ACtanθ=0.3m

AB、BC的拉力大小相等，设为T，则有：

Tcos37°=mg

Tsin37°+T=mrω2

联立解得：ω=rad/s

故选：B．

题型：单选题

单选题

如图所示为质点P、Q做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图线．表示质点P的图线是双曲线，表示质点Q的图线是过原点的一条直线．由图线可知（　　）

A质点P的线速度大小不变

B质点P的角速度大小不变

C质点Q的角速度随半径变化

D质点Q的线速度大小不变

正确答案

解析

解：AB、P为双曲线的一个分支，知P的向心加速度与半径成反比，根据a=知，P线速度大小不变，故A正确，B错误；

CD、Q为过原点的倾斜直线，知Q的向心加速度与半径成正比，根据a=rω2知，Q的角速度不变．v=ωr，则线速度随半径变化，故CD错误．

故选：A．

题型：简答题

简答题

长为0.5m的轻杆OA，A端有一质量为3kg的小球，以O点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，小球通过最高点时的速度为2m/s，则此时轻杆OA将受到的作用力为多大？方向如何？

正确答案

解：设杆对小球的作用力方向向下．

根据牛顿第二定律有：mg+F=m

代入数据解得：F=m-mg=（-30）N=-6N，负号表示杆对小球的作用力向上，是支持力．

由牛顿第三定律知轻杆受到的球的压力为6N，方向沿杆向下．

答：此时轻杆受到的球的压力为6N，方向沿杆向下．

解析

解：设杆对小球的作用力方向向下．

根据牛顿第二定律有：mg+F=m

代入数据解得：F=m-mg=（-30）N=-6N，负号表示杆对小球的作用力向上，是支持力．

由牛顿第三定律知轻杆受到的球的压力为6N，方向沿杆向下．

答：此时轻杆受到的球的压力为6N，方向沿杆向下．

继续学习棒棒哒，已是最后一个知识点

已完结

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