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题型:填空题
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填空题

如图所示,一小物块置于绕竖直轴转动的水平转盘上,随盘一起匀速转动,小物块所需的向心力由______力提供.若已知小物块的质量为1kg,离转轴的距离为10cm,转盘的角速度为5rad/s,则物块所需向心力的大小为______

正确答案

静摩擦

2.5N

解析

解:小物块做圆周运动,重力和支持力平衡,靠静摩擦力提供向心力,=1×0.1×25N=2.5N.

故答案为:静摩擦,2.5N

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题型: 单选题
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单选题

图甲中的小球在水平面内转动,绳与竖直方向的夹角为60°,图乙中的小球在竖直面内摆动,绳的最大偏角也为60°,两绳的长度相等,两绳的质量相等,不计小球大小,忽略空气阻力,则图甲中绳的弹力与图乙中绳的弹力的比值不可能是(  )

A0.5

B1.5

C2.5

D3.5

正确答案

A

解析

解:图甲中的小球在水平面内匀速转动,对其进行受力分析,受重力mg和绳子的拉力T1作用,合力提供向心力,在运动过程中,绳子的拉力T1大小不变,在竖直方向上合力为零,得:

T1==2mg

图乙中的小球在竖直面内摆动,在最高点时,绳子的拉力最小,在最低点时绳子的拉力最大,

在最高点时,沿绳子的方向合力为零有:T2min=mg•cos60°=0.5mg

由最高点到最低点的过程中,机械能守恒,有:mgL(1-cos60°)=

解得:v=

在最低点时,绳子的拉力和重力的合力提供向心力,有:T2max-mg=m

解得:T2max=2mg

所以绳子的拉力的范围是:0.5mg≤T2≤2mg

则有:1≤≤4,所以选项BCD可能,A不可能

本题选不可能的,故选:A

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题型: 单选题
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单选题

一质量为m的小方块(可视为质点),系在一伸直的轻绳一端,绳的另一端固定在粗糙水平面上,绳长为r,给小方块一沿垂直轻绳的初速度v0,小方块将在该水平面上以绳长为半径做圆周运动,运动一周后,其速率变为,则以下说法不正确的是(  )

A小方块运动一周的时间为

B绳拉力的大小随小方块转过的角度均匀减小

C如果初速度v0较小,绳的拉力可能为0

D小方块运动一周克服摩擦力做的功为mv

正确答案

C

解析

解:A、根据平均速度公式得:2πr=t,解得t=,又利用“化曲为直”的思想,小方块在运动一周过程中的平均速度为

==v0

所以t==,故A正确;

B、绳子的拉力提供向心力故绳的拉力F=

利用“化曲为直”的思想,小方块在运动一周过程中,可以看做小方块做加速度为a=μg的匀减速直线运动,

则v2=2ax=2μgx,又因为x=rθ,

所以F=•rθ=2μmgθ,即绳拉力的大小随小方块转过的角度均匀减小,故B正确;

C、小方块做圆周运动绳子的拉力提供向心力,拉力不可以为零,故C错误;

D、对小方块运用动能定理,小方块运动一周摩擦力做的功Wf=m(2-mv02=mv02,故克服摩擦力做功为mv02,故D正确.

题目要求选不正确的,故选:C.

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点,并在同一水平面内作匀速圆周运动,则它们的(  )

A运动线速度一样

B运动周期相同

C运动角速度相同

D向心加速度相同

正确答案

B,C

解析

解:对其中一个小球受力分析,如图,受重力,绳子的拉力,由于小球做匀速圆周运动,故合力提供向心力;

将重力与拉力合成,合力指向圆心,由几何关系得,合力:F=mgtanθ   ①;

由向心力公式得到,F=mω2r    ②;

设绳子与悬挂点间的高度差为h,由几何关系,得:r=htanθ      ③;

由①②③三式得,ω=,与绳子的长度和转动半径无关,故C正确;

又由T=,故B正确;

由v=wr,两球转动半径不等,故A错误;

由a=ω2r,两球转动半径不等,故D错误;

故选B、C.

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题型:填空题
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填空题

圆形拱桥半径为R=20m,当汽车通过顶点时对桥的压力为车重的,则汽车的速度为______m/s;若要安全通过拱桥,则汽车的速度不能超过______m/s (g=10m/s2

正确答案

10

解析

解:根据牛顿第二定律得:mg-FN=m

代入数据解得:v=10m/s

若要安全过桥,要求车对桥的压力大于零,此时重力充当向心力:即mg=m

代入数据解得:v=m/s

故答案为:10,

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