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题型:填空题
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填空题

如图所示,飞机做俯冲运动时,在最低点附近做半径r=200m的圆周运  动,如果飞行员的质量为m=60kg,飞机经过最底点P的速度v=360km/h,这时飞行员对座位的压力为______N,运动员的加速度是______m/s2(g取10m/s2

正确答案

3600

50

解析

解:v=360km/h=100m/s

在最低点,根据牛顿第二定律得:

N-mg=m

解得:

N=mg+m=600+60×=3600N.

则飞行员对座位的压力为3600N

向心加速度为:==50m/s2

故答案为:3600,50.

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,一长为L的OM金属导棒,以一端点O为轴,以角速度ω逆时针垂直切割磁感线运动,关于O、M两点电势差的大小,下列说法正确的是(  )

ABL2ω

BBL2ω

CBL2ω

D2BL2ω

正确答案

B

解析

解:由法拉第电磁感应定律得:OM产生的感应电动势为:E=BL

M点的速度为:vM=Lω,

v0=0,OM段的平均速度为:=

OM段的电势差为:E=BL2ω,

故选:B.

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题型:简答题
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简答题

一质量为M,内径为r的空心园柱体水平放在足够粗糙的水平地面上.在园柱体内有一质量为m的光滑小球巧能在竖直平面内沿园柱体内壁做圆周运动.求

(1)小球到最低点时园柱体对地面的压力.

(2)小球到与园柱体的圆心在同一水平面时小球的加速度大小.(园柱体始终未动.重力加速为g)

正确答案

解:(1)先以小球为研究对象:

小球通过最高点时由重力充当向心力,则有:mg=m

从最高点到最低点的过程,由机械能守恒得:mg•2r+=

在最低点,由牛顿第二定律得:N-mg=m

由以上三式解得:N=6mg

以圆柱体为研究对象,由平衡条件得地面对圆柱体的支持力为:FN=Mg+N=Mg+6mg

根据牛顿第三定律得园柱体对地面的压力为:FN′=FN=Mg+6mg

(2)小球从最低点到与园柱体的圆心在同一水平面时,由机械能守恒得:mgr+=

此时小球竖直方向的加速度为g,水平方向的加速度为:an=

则小球的加速度大小为:a=

联立解得:a=g

答:(1)小球到最低点时园柱体对地面的压力为Mg+6mg.

(2)小球到与园柱体的圆心在同一水平面时小球的加速度大小为g.

解析

解:(1)先以小球为研究对象:

小球通过最高点时由重力充当向心力,则有:mg=m

从最高点到最低点的过程,由机械能守恒得:mg•2r+=

在最低点,由牛顿第二定律得:N-mg=m

由以上三式解得:N=6mg

以圆柱体为研究对象,由平衡条件得地面对圆柱体的支持力为:FN=Mg+N=Mg+6mg

根据牛顿第三定律得园柱体对地面的压力为:FN′=FN=Mg+6mg

(2)小球从最低点到与园柱体的圆心在同一水平面时,由机械能守恒得:mgr+=

此时小球竖直方向的加速度为g,水平方向的加速度为:an=

则小球的加速度大小为:a=

联立解得:a=g

答:(1)小球到最低点时园柱体对地面的压力为Mg+6mg.

(2)小球到与园柱体的圆心在同一水平面时小球的加速度大小为g.

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则(  )

A球A的角速度一定小于球B的角速度

B球A的线速度一定大于球B的线速度

C球A的运动周期一定小于球B的运动周期

D球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力

正确答案

A,B,D

解析

解:D、对任一小球受力分析,受重力和支持力,如图:

由重力与支持力的合力提供向心力,则根据牛顿第二定律,有:

F=mgtanθ,所以球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力.故D正确;

A、B、C、F=m=mω2r=m(2r;

则得:

v=,ω=,T=2π

因为A球的转动半径r较大,则有:vA>vB,ωA<ωB,TA>TB

故A、B正确,C错误.

故选:ABD.

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题型: 单选题
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单选题

(2016•广西模拟)汽车在水平地面上转弯时,地面的摩擦力已达到最大,当汽车速率增为原来的2倍时,则汽车转弯轨道半径必须(  )

A减为原来的

B减为原来的

C增为原来的2倍

D增为原来的4倍

正确答案

D

解析

解:在水平面上做匀速圆周运动的物体所需的向心力是有摩擦力提供,根据汽车以某一速率在水平地面上匀速率转弯时,地面对车的侧向摩擦力正好达到最大,可以判断此时的摩擦力等于滑动摩擦力的大小,根据牛顿第二定律得:μmg=m当速度增大两倍时,地面所提供的摩擦力不能增大,所以此时只能增加轨道半径来减小汽车做圆周运动所需的向心力.

根据牛顿第二定律得:由两式解得:r=4R

故选:D

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