- 向心力
- 共7577题
物体以30m/s的速率沿半径为60m的圆形轨道运动,从A运动到B时物体与圆心连线所转过的角度为900,在这一过程中物体运动的时间是______s,物体运动过程中向心加速度的大小为______m/s2.
正确答案
π
15
解析
解:物体转过角度为900的时间为:;
物体运动过程中向心加速度的大小为:.
故答案为:π;15.
如图所示,质量m=0.1kg的小球在细绳的拉力作用下在竖直面内做半径为r=0.2m的圆周运动,已知小球在最高点的速率为v1=2m/s,在最低点的速率为v2=2
m/s.g取10m/s2,试求:
(1)小球在最高点时的细绳的拉力T1=?
(2)小球在最低点时的细绳的拉力T2=?
正确答案
解:(1)在最高点,T1+mg=m
得:T1=19N
(2)在最低点:T2-mg=m
得:T2=61N
答:(1)小球在最高点时的细绳的拉力T1=19N.
(2)小球在最低点时的细绳的拉力T2=61N.
解析
解:(1)在最高点,T1+mg=m
得:T1=19N
(2)在最低点:T2-mg=m
得:T2=61N
答:(1)小球在最高点时的细绳的拉力T1=19N.
(2)小球在最低点时的细绳的拉力T2=61N.
质量为m=2kg的小球用长L=0.2m的细绳系住,另一端固定于O点,最初绳拉直且水平,由静止释放后,小球摆下来,求:
(1)小球到过最低点时球的速度;
(2)小球过最低点时绳的拉力大小;
(3)为使小球能在竖直面内完成完整的圆周运动,当其过最低点时对小球施加一沿速度方向的瞬间水平外力,求该外力对小球做功至少应为多少?
正确答案
解:(1)小球在下摆过程,根据机械能守恒定律得:
mgL=mv2
得小球摆到最低点A时的速度大小为:v==
=2m/s;
(2)在最低点时,根据牛顿第二定律得:T-mg=m
联立上两式得:T=3mg=3×2×10N=60N
(3)小球通过最高点的最小速度设为v0,则有 mg=m
小球从最低点到最高点过程,由机械能守恒定律得:+2mgL=
联立解得 v1=
根据动能定理得:外力对小球做功至少为 W=-
mv2=
mgL=1.5×2×10×0.2J=6J
答:(1)小球到过最低点时球的速度是2m/s;(2)小球过最低点时绳的拉力大小是60N;(3)该外力对小球做功至少应为6J.
解析
解:(1)小球在下摆过程,根据机械能守恒定律得:
mgL=mv2
得小球摆到最低点A时的速度大小为:v==
=2m/s;
(2)在最低点时,根据牛顿第二定律得:T-mg=m
联立上两式得:T=3mg=3×2×10N=60N
(3)小球通过最高点的最小速度设为v0,则有 mg=m
小球从最低点到最高点过程,由机械能守恒定律得:+2mgL=
联立解得 v1=
根据动能定理得:外力对小球做功至少为 W=-
mv2=
mgL=1.5×2×10×0.2J=6J
答:(1)小球到过最低点时球的速度是2m/s;(2)小球过最低点时绳的拉力大小是60N;(3)该外力对小球做功至少应为6J.
物体做半径为R的匀速圆周运动,它的向心加速度、角速度、线速度和周期分别为a、ω、v和T.下列关系式正确的是( )
正确答案
解析
解:A、向心加速度a=Rω2,则ω=.故A错误.
B、向心加速度a=,则
.故B错误.
C、因为a═Rω2,v=Rω,则a=vω.故C正确.
D、向心加速度a=Rω2,则ω=.则T=
.故D错误.
故选C.
一辆汽车行驶在丘陵地带的弧凹形路面上的最低点时,将质量为1kg的物体放置在汽车里的台秤上质称量,台秤的示数为1.1kg,此时汽车的速度计指针指向36km/h处,可知该处凹形路面所在圆周的半径约为( )
正确答案
解析
解:台秤的示数为1.1kg,知支持力N=11N,
根据牛顿第二定律得,,
代入数据解得R=100m.
故选:C.
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