- 向心力
- 共7577题
一装满苹果的箱子A放在转盘上,随着转盘以角速度ω做匀速圆周运动,在中心位置的苹果质量为m,它到转轴的距离为R(R远大于箱子),则周围苹果对该苹果的作用力为( )
正确答案
解析
解:苹果做匀速圆周运动,合力提供向心力,受重力和弹力,根据牛顿第二定律和向心力公式,有:
水平方向:Fx=mω•2R;
竖直方向:Fy=mg;
故合力为:F=,故D正确.
故选:D
一辆质量为800kg的汽车行驶在圆弧半径为50米的拱桥,当汽车到达桥顶时速度为5m/s,汽车对桥顶的压力是多大?(g=10m/s2)
正确答案
解:(1)汽车行驶在圆弧半径为50米的拱桥时,受到重力mg和桥面的支持力F,合力提供圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律有:
得:N.
根据牛顿第三定律,汽车对桥的压力为7600N.
答:汽车对桥的压力为7600N.
解析
解:(1)汽车行驶在圆弧半径为50米的拱桥时,受到重力mg和桥面的支持力F,合力提供圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律有:
得:N.
根据牛顿第三定律,汽车对桥的压力为7600N.
答:汽车对桥的压力为7600N.
如图所示,长0.5m的轻质细杆,其一端固定于O点,另一端固定有质量为1kg的小球.小球在竖直平面内绕O点做圆周运动.已知小球通过最高点时速度大小为2m/s,运动过程中小球所受空气阻力忽略不计,g取10m/s2.关于小球通过最高点时杆对小球的作用力,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:设小球通过最高点时杆对小球的作用力方向向下,大小为F.根据牛顿第二定律得:
mg+F=m
则得:F=m(-g)=1×(
-10)N=-2N,负号表示杆对小球的作用力方向向上,故杆对小球施加向上的支持力,大小为2N.
故选:A
如图所示,一质量为0.5kg的小球在一半径为0.4m的光滑圆轨道内侧做圆周运动,g=10m/s2,求:
(1)为使小球能顺利通过最高点完成完整的圆周运动,小球通过最高点的最小速度v0多大?
(2)当小球以v1=4m/s的速率通过最高点时对轨道的压力大小F1;
(3)当小球以v2=4m/s的速率通过轨道最低点时对轨道的压力大小F2.
正确答案
解:(1)此时重力提供向心力,由牛顿第二定律,有:mg=m
代入数据,得:v0=2m/s
(2)对小球,由牛顿第二定律,有:
代入数据,解得:
(3)对小球,由牛顿第二定律,得到:
代入数据,解得:F2′=45N
由牛顿第三定律可知,F2=F2′=45N
答:(1)为使小球能顺利通过最高点完成完整的圆周运动,小球通过最高点的最小速度为2m/s;
(2)当小球以v1=4m/s的速率通过最高点时对轨道的压力大小为15N;
(3)当小球以v2=4m/s的速率通过轨道最低点时对轨道的压力大小为45N.
解析
解:(1)此时重力提供向心力,由牛顿第二定律,有:mg=m
代入数据,得:v0=2m/s
(2)对小球,由牛顿第二定律,有:
代入数据,解得:
(3)对小球,由牛顿第二定律,得到:
代入数据,解得:F2′=45N
由牛顿第三定律可知,F2=F2′=45N
答:(1)为使小球能顺利通过最高点完成完整的圆周运动,小球通过最高点的最小速度为2m/s;
(2)当小球以v1=4m/s的速率通过最高点时对轨道的压力大小为15N;
(3)当小球以v2=4m/s的速率通过轨道最低点时对轨道的压力大小为45N.
质量m1=0.5kg的水桶拴在长L=0.8m的绳子的一端,桶中盛有m2=lkg的水,用手握住绳子的另-端,使小桶在竖直平面内做圆周运动,要想使小桶转到最高点时水不从桶里流出,这时水桶的线速度至少为______m/s,这时绳子中张力为______N,水桶底受到的压力为______N.(g=l0m/s2)
正确答案
0
0
解析
解:当水从桶中恰好不流出时,水对桶底的压力为零,根据牛顿第二定律得:
mg=
解得:v=m/s.
对桶进行受力分析,合力提供向心力,有:T+Mg=M
代入数据得:T=0.
故答案为:2,0,0.
扫码查看完整答案与解析