- 向心力
- 共7577题
除上题涉及的问题外,还有许多其他技术问题需要解决.例如:为了减小列车在高速行驶中的震动,需要把原有的有接缝轨道改为无接缝轨道.请你再举一例,并简要说明.______.
正确答案
解:根据向心力表达式,可知当质量与速度一定时,当半径越大,则向心力越小,比如:需要增大弯道的半径;因为在弯道半径一定的情况下,火车速度越大,所需向心力越大;通过增大弯道半径,可减小所需要的向心力.
故答案为:需要增大弯道的半径;因为在弯道半径一定的情况下,火车速度越大,所需向心力越大;通过增大弯道半径,可减小所需要的向心力.
解析
解:根据向心力表达式,可知当质量与速度一定时,当半径越大,则向心力越小,比如:需要增大弯道的半径;因为在弯道半径一定的情况下,火车速度越大,所需向心力越大;通过增大弯道半径,可减小所需要的向心力.
故答案为:需要增大弯道的半径;因为在弯道半径一定的情况下,火车速度越大,所需向心力越大;通过增大弯道半径,可减小所需要的向心力.
如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图,其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m,放置在未画出的圆盘上.圆周轨道的半径为r,力电传感器测定的是向心力,光电传感器测定的是圆柱体的线速度,以下是所得数据和图乙所示的F-v2,F-v,F-v3三个图象:(计算时保留两位有效数字)
(1)数据表和图乙的三个图象,是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时,并保持圆柱体质量不变,半径r=0.1m的条件下得到的.研究图象后,可得出向心力F和圆柱体速度v的关系是______.
(2)根据你已经学习过的向心力公式以及上面的图线和数字可以推算出,本实验中圆柱体的质量为______.
正确答案
F=0.88V2
0.088Kg
解析
解:(1)由乙图可知,F∝v2,由数学知识得到F-v2图象的斜率k==
≈0.88,故向心力F和圆柱体速度v的关系是 F=0.88v2.
(2)根据已经学习过的向心力公式F=m,与F=0.88v2比较得,
将r=0.1m代入得,m=0.088kg.
故答案为:(1)F=0.88v2,(2)0.088Kg
在水平铁路转弯处,往往使外轨略高于内轨,这是为了( )
正确答案
解析
解:A、B、若铁轨水平,火车转弯时,由外轨的侧压力提供向心力,为了保护铁轨,减小外轨所受的侧压力,往往使外轨略高于内轨.故A正确,B错误.
C、当两铁轨都不受侧压力时,由火车受到重力和支持力的合力完全提供向心力,如图,此时有:
F=mgtanθ=m.故C正确.
D、惯性大小的量度是质量,质量不变,惯性不变.故D错误.
故选:AC.
如图所示,在光滑的水平桌面上有一光滑小孔O,一根轻绳穿过小孔,一端连接质量为m=1kg的小球A,另一端连接质量为M=4kg的重物B.(g=10m/s2)试求:
(1)当A球沿半径为R=0.1m的圆做匀速圆周运动,其角速度为ω=10rad/s时,B对地面的压力?
(2)要使B物体对地面恰好无压力,A球的角速度应为多大?
正确答案
解:(1)根据牛顿第二定律得,F=mrω2=1×0.1×100N=10N,
对B研究,N+F=Mg,
N=Mg-F=40-10N=30N,
故压力为30N;
(2)B物体处于将要离开、而尚未离开地面时,F′=Mg=40N,
根据牛顿第二定律得,F′=mrω′2,
解得ω′==
=20rad/s.
答:如图所示,在光滑的水平桌面上有一光滑小孔O,一根轻绳穿过小孔,一端连接质量为m=1kg的小球A,另一端连接质量为M=4kg的重物B.(g=10m/s2)试求:
(1)当A球沿半径为R=0.1m的圆做匀速圆周运动,其角速度为ω=10rad/s时,B对地面的压力为30N;
(2)要使B物体对地面恰好无压力,A球的角速度应为20rad/s.
解析
解:(1)根据牛顿第二定律得,F=mrω2=1×0.1×100N=10N,
对B研究,N+F=Mg,
N=Mg-F=40-10N=30N,
故压力为30N;
(2)B物体处于将要离开、而尚未离开地面时,F′=Mg=40N,
根据牛顿第二定律得,F′=mrω′2,
解得ω′==
=20rad/s.
答:如图所示,在光滑的水平桌面上有一光滑小孔O,一根轻绳穿过小孔,一端连接质量为m=1kg的小球A,另一端连接质量为M=4kg的重物B.(g=10m/s2)试求:
(1)当A球沿半径为R=0.1m的圆做匀速圆周运动,其角速度为ω=10rad/s时,B对地面的压力为30N;
(2)要使B物体对地面恰好无压力,A球的角速度应为20rad/s.
如图所示小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P,然后落回水平面,不计一切阻力,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、小球恰好通过最高点,重力恰好提供向心力
mg=m
解得
v=
小球离开最高点后做平抛运动
2R=gt2
x=vt
解得
x=2R
因而A错误;
B、小球平抛过程
mg(2R)=Ek2-mv2
解得
Ek2=mgR
因而B正确;
C、小球恰好通过最高点,重力恰好提供向心力,故C错误;
D、不计一切阻力,最高点速度为零
-mg(R+h)=0-Ek2
解得h=1.5R
因而D正确;
故选BD.
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