- 向心力
- 共7577题
表演“水流星”节目,如图所示,拴杯子的绳子总长为0.4m,绳子能够承受的最大拉力是杯子和杯内水重力的5倍,要使绳子不断,节目获得成功,则杯子通过最高点时速度的最小值为______,通过最低点时速度的最大值为______.
正确答案
2
4
解析
解:设杯子通过最高点时速度的最小值为v1,此时由重力提供向心力,则有
mg=m
得 =
设杯子通过最低点时速度的最大值为v2.,此时绳子的拉力达到最大值,则有
Tmax-mg=m
由题意,Tmax=5mg
代入解得,=4m/s
故答案为:2,4
如图所示,地球可以看成一个巨大的拱形桥,桥面半径R=6400km,行驶的汽车重力G=3×104N,在汽车的速度可以达到需要的任意值,且汽车不离开地面的前提下,下列分析中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、对汽车研究,根据牛顿第二定律得:mg-N=m,则得 N=mg-m
,可知,速度v越大,地面对汽车的支持力N越小,则汽车对地面的压力也越小,故A错误.
B、C由上可知,汽车和驾驶员都具有向下的加速度,处于失重状态,驾驶员对座椅压力大小都小于他自身的重力,而驾驶员的重力未知,所以驾驶员对座椅压力范围无法确定,故B错误,C正确.
D、如果某时刻速度增大到使汽车对地面压力为零,驾驶员具有向下的加速度,处于失重状态,故D错误.
故选:C
如图所示,一内壁粗糙的环形细圆管位于竖直平面内,环的半径为R(比细管的直径大得多),在圆管中有一个直径与细管内径相同的小球(可视为质点),小球的质量为m,设某一时刻小球通过轨道的最低点时对管壁的压力为6mg,此后小球便做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服摩擦力所做的功是( )
正确答案
解析
解:根据牛顿第二定律得,在最低点有:,N=6mg,解得v=
.
小球恰好经过最高点,则最高点的速度为0.
根据动能定理得,,
解得Wf=mgR.故D正确,A、B、C错误.
故选:D.
一汽车通过拱形桥顶点时速度为10m/s,车对桥顶的压力为车重的,如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力,车速至少为______m/s(g=10m/s2)
正确答案
20
解析
解:车对桥顶的压力为车重的时
mg-mg=m
解得
R=40m
车在桥顶对桥面没有压力时
mg=m解得
v′==20m/s
故答案为:20
在长绳的一端系一个质量为m的小球,绳的长度为L,能够承受的最大拉力为7mg.用绳拉着小球在竖直面内做圆周运动,小球到达最低点的最大速度应为( )
正确答案
解析
解:在最低点有:
T-mg=m
当T=7mg时,速度最大
7mg-mg=m
解得:v=
故选D
扫码查看完整答案与解析