- 向心力
- 共7577题
长度为L细绳，一端系有一质量为m的小球，小球以O点为圆心在竖直面内做圆周运动，求：
（1）当小球刚好通过最高点时的速率V1为多大？
（2）若小球到达最低点时速度为V2，则在此时细绳受到的拉力？
正确答案
解：（1）当小球刚好通过最高点时，根据牛顿第二定律得，mg=
解得
（2）在最低点，根据牛顿第二定律得，
解得F=
答：（1）当小球刚好通过最高点时的速率V1为
（2）细绳受到的拉力
解析
解：（1）当小球刚好通过最高点时，根据牛顿第二定律得，mg=
解得
（2）在最低点，根据牛顿第二定律得，
解得F=
答：（1）当小球刚好通过最高点时的速率V1为
（2）细绳受到的拉力
（1）为使小球能在竖直平面内作完整的圆周运动，小球过最高点时的最小速度为多大？
（2）若在增加转动的速度使小球运动到最低点时绳子恰好断开，则绳子断时小球运动的线速度多大？
（3）绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离．（取g=10m/s2）
正确答案
解：（1）设小球通过最高点时的速度为v1，小球刚好通过最高点时重力提供向心力即：
解得小球过最高点时的最小速度为：v1=
（2）设小球通过最低点时的速度为v2，在最低点，小球做圆周运动的向心力是拉力和重力的合力提供，即：
绳子恰好断开，拉力达到最大值46N，
代入数据解得：v2=6m/s．
（3）因为在最低点的速度使水平的，所以断开以后，小球做平抛运动，抛出点离地面的高度为：
h′=h-R=5m
由平抛运动的规律：
解得：t=
则小球落地点与抛出点间的水平距离为：s=v2t=6×1=6m
答：（1）为使小球能在竖直平面内作完整的圆周运动，小球过最高点时的最小速度为
（2）若在增加转动的速度使小球运动到最低点时绳子恰好断开，则绳子断时小球运动的线速度为6m/s；
（3）绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离为6m．
解析
解：（1）设小球通过最高点时的速度为v1，小球刚好通过最高点时重力提供向心力即：
解得小球过最高点时的最小速度为：v1=
（2）设小球通过最低点时的速度为v2，在最低点，小球做圆周运动的向心力是拉力和重力的合力提供，即：
绳子恰好断开，拉力达到最大值46N，
代入数据解得：v2=6m/s．
（3）因为在最低点的速度使水平的，所以断开以后，小球做平抛运动，抛出点离地面的高度为：
h′=h-R=5m
由平抛运动的规律：
解得：t=
则小球落地点与抛出点间的水平距离为：s=v2t=6×1=6m
答：（1）为使小球能在竖直平面内作完整的圆周运动，小球过最高点时的最小速度为
（2）若在增加转动的速度使小球运动到最低点时绳子恰好断开，则绳子断时小球运动的线速度为6m/s；
（3）绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离为6m．
正确答案
指向圆心
解析
解：小物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，对小物体受力分析：受重力、支持力和静摩擦力，如图
重力和支持力平衡，静摩擦力提供向心力，即知小物体所受摩擦力的方向为指向圆心．
设圆盘转动的角速度最大为ω，此时小物体所受的静摩擦力达到最大值，根据牛顿牛顿第二定律得：
μmg=mω2L
解得：ω=
故答案为：指向圆心，
正确答案
2m/s
10rad/s
解析
解：B处于静止状态，根据受力平衡有：F拉+N=Mg
则F拉=2N
拉力提供A做圆周运动所需的向心力：
F拉=F向=m
解得：
v=
角速度：ω=
故答案为：2m/s，10rad/s．
关于向心力的下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、根据公式Fn=m
B、向心力是按照力的作用效果命名的，可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供，不是重复受力，故B错误；
C、因为向心力方向与线速度方向垂直，所以向心力作用只改变线速度方向，不改变线速度大小，故C错误；
D、做匀速圆周运动的物体其向心力始终指向圆心，故方向不断变化，是变力；故D错误；
故选：A．
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