向心力
共7577题

向心力
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题型：单选题

单选题

一小球在一倒立的圆锥筒的内壁做匀速圆周运动，其中球与筒内壁的摩擦可忽略，此时小球距离地面的高度为H，球的线速度为v，筒侧壁倾斜角度a不变，则下列说法正确的是（　　）

A小球做圆周运动的H越高，向心力越大

B小球做圆周运动的H越高，线速度越大

C小球做圆周运动的H越高，角速度越大

D小球对侧壁的压力随高度H的变大而减小

正确答案

解析

解：AC、小球做匀速圆周运动，由重力mg和支持力F的合力提供圆周运动的向心力，作出力图如图，则向心力为：Fn=mgtanα，m，α不变，向心力大小不变．

由mgtanα=mrω2得：ω=，

则知H越高，r越大，ω越小，故A错误，C错误．

B、根据牛顿第二定律得Fn=m，h越高，r越大，Fn不变，则v越大．故B正确．

D、侧壁对小球的支持力F=不变，则小球对侧壁的压力不变．故D错误．

故选：B

题型：简答题

简答题

m1、m2是质量分别为50g和100g的小球，套在水平光滑杆上，如图所示，两球相距21cm，并用细线相连接，欲使小球绕轴以600r/min的转速在水平面内转动而不滑动，两球离转动中心多远？线上拉力是多大？

正确答案

解：A、两小球所受的绳子的拉力提供向心力，所以向心力大小相等，角速度又相等，设为ω．据题有：

ω=2πn=62.8rad/s

则有：

m1ω2R1=m2ω2R2

R1+R2=L

解得：R1==×21cm=14cm=0.14m，R2=L-R1=0.07m

绳子的拉力为：F=m1ω2R1=0.05×（62.8）2×0.14N=27.6N

答：两球离转动中心的距离R1为0.14m，R2为0.07m，细线的拉力为 27.6N．

解析

解：A、两小球所受的绳子的拉力提供向心力，所以向心力大小相等，角速度又相等，设为ω．据题有：

ω=2πn=62.8rad/s

则有：

m1ω2R1=m2ω2R2

R1+R2=L

解得：R1==×21cm=14cm=0.14m，R2=L-R1=0.07m

绳子的拉力为：F=m1ω2R1=0.05×（62.8）2×0.14N=27.6N

答：两球离转动中心的距离R1为0.14m，R2为0.07m，细线的拉力为 27.6N．

题型：单选题

单选题

如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则（　　）

A小球在最高点时所受向心力一定为重力

B小球在最高点时绳子的拉力不可能为零

C若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点速率是

D小球在圆周最低点时拉力可能等于重力

正确答案

解析

解：A、小球在圆周最高点时，向心力可能等于重力，也可能等于重力与绳子的拉力之和，取决于小球的瞬时速度的大小，故A错误

B、小球在圆周最高点时，满足一定的条件可以使绳子的拉力为零，故B错误

C、小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则在最高点，重力提供向心力，mg=，解得v=．故C正确．

D、小球在圆周最低点时，具有竖直向上的向心加速度，处于超重状态，拉力一定大于重力，故D错误．

故选C．

题型：填空题

填空题

质量为0.02kg的小球，用一条长为0.5m的不可伸长轻绳系着在竖直平面内做圆周运动．小球到达最高点时的速度大小为4m/s，不计空气阻力，g取10m/s2，则小球到达最低点时的速度大小变为______m/s，最低点与最高点处绳子所受的拉力大小之差为______N．

正确答案

1.2

解析

解：从最高点到最低点由动能定理可得

解得

v2=6m/s

在最高点由牛顿第二定律可得，解得F1=0.44N

在最低点由牛顿第二定律求的，得F1=1.64N

故F2-F1=1.2N

故答案为：6，1.2

题型：填空题

填空题

如图所示，细绳的一端悬于O点，另一端系一小球；在O点正下方有一钉子．现使小球由高处摆下，当绳摆到竖直位置时与钉子相碰，则绳碰钉子前、后瞬间相比（不计空气阻力），则：①小球的线速度______②小球的角速度______③小球的向心加速度______④绳子的拉力______（填“变大”、“变小”或“不变”）

正确答案

不变

变大

解析

解：绳碰钉子的前后瞬间，小球的线速度不变，半径变小，根据知，角速度增大，根据a=知，向心加速度增大．

根据牛顿第二定律得，F-mg=m，解得F=mg+m，知绳子的拉力变大．

故答案为：不变，变大，变大，变大．

继续学习棒棒哒，已是最后一个知识点

已完结

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